知几未来：肠道微生物与母婴健康
1.微生物与母婴健康
DOI: 10.1136/gutjnl-2018-315988
1) 母亲健康会影响新生儿初始菌群
2018年5月，一项包含了486名妊娠糖尿病孕妇和新生儿的研究证实，妊娠糖尿病孕妇肠道微生态的变化趋势与新生儿的相同，且某些菌群的变化与口服葡萄糖耐受试验直接相关;对于新生儿来说，不同部位的菌群特征也有差异，提示其菌群定植发生在出生之前。
具体来说，分娩方式(顺产或剖宫产)、喂养方式(母乳喂养或配方奶粉喂养)、抗生素摄入、饮食和环境暴露都与新生儿菌群异常存在相关性。
新生儿出生时微生物群的菌落分布和体位特异性
研究人员通过对486名孕妇和新生儿包括羊水、口腔、咽喉和肠道在内的多个身体位点超过1000个样本进行了分析，发现宫腔并非过去我们所认为的那样是无菌的，相反的，研究人员在所有新生儿样本中都检测到了门类丰富的细菌，其多样性也超过孕妇的阴道菌群，而有的样本还表现出了和孕妇口腔、肠道菌群的相似。这些证据都意味着，新生儿的菌群定植可能早在宫腔内就已经开始。(编者按：2018年11月科学家们也首次发现了大脑中普遍存在细菌的证据)
而在进一步的研究中，研究人员还发现，如果母亲患有妊娠糖尿病，那么其后代的微生物菌群也会发生相应的改变，并且患病样本间也表现出了趋同发展的特征。关于这种变化，有两种猜测，其一是妊娠糖尿病可能会在孕期改变或塑造孕婴菌群结构，也可能是菌群垂直传递的结果。两种都意味着妊娠期糖尿病可能会导致不良妊娠结局，或给新生儿带来健康风险。
2)肠道细菌垂直传播的直接证据
DOI: 10.1126/science.aat7164
2018年10月，《Science》上公布的一项研究揭示了细菌在宿主之间的传播路径。该研究包含了两个野生种群中的17个自交系，其肠道微生物监测跨越了11代，证实了垂直遗传在微生物中占主导地位。
研究中，研究人员捕获了两个地点的17只小鼠，然后在实验室也始终保持他们分开。在三年的交配中，这些小鼠及其后代共产生了11代小鼠。在对这些小鼠肠道样品进行基因检测后，研究人员发现，第11代小鼠的肠道生物群落几乎与第1代小鼠一样，为肠道微生物来自于母体肠道，能够保持垂直传播提供了最直接的证据。
既然肠道菌代代相传，那有害菌又是从哪里来的呢?该研究或许提供了一种思路，即肠道中出现的有害细菌可能来自水平来源(horizontal source)，这是因为每当新的细菌通过未知的外部来源引入到小鼠肠道中时，就会导致小鼠疾病。
另一方面，由于哺乳动物及其肠道生物群落能够以一种共生的方式共同进化，因此，研究人员也提出，这一发现可能也适用于人类。
3)母乳喂养与婴幼儿菌群结构相关度最高
DOI:10.1038/s41586-018-0617-x
2018年10月，《Nature》封面报道刊登的研究通过RNA和DNA测序技术揭示了肠道微生物组建立的三个阶段，包括：发育阶段(3-14个月)、过渡阶段(15-30个月)和稳定阶段(31-46个月)。
◦ 发育阶段(3-14个月)：这一阶段的肠道菌主要以双歧杆菌为主;
◦ 过渡阶段(第15-30个月)：这一阶段肠道菌群开始变得更加多样化，增至4-8个群落;
◦ 稳定阶段(第31-46个月)：这一阶段肠道菌群变化较小。
婴儿肠道微生物进展的三个阶段
每个阶段的影响因素各不相同，但研究中指出母乳喂养是与菌群结构相关的最重要因素。纯母乳喂养或部分母乳喂养都能为婴儿肠道带去更多的短双歧杆菌(Bifidobacterium breve)和两歧双歧杆菌(Bifidobacterium bifidum)，这是两种在生命早期普遍存在的有益菌。一旦停止母乳喂养，婴儿体内的双歧杆菌就会迅速减少;同时，婴儿体内的微生物群落也会发生改变，由典型的成人菌厚壁菌取代大部分双歧杆菌，即标志着肠道菌群从过渡阶段进入稳定阶段。
研究人员推测，除了母乳的减少或停止，婴儿接触的食物增加，也会在一定程度上改变肠道菌群的结构。如果家庭中还存在兄弟姐妹、宠物，那么即使是生活的地理位置相同，也可能引发微生物群结构差异。
4)喂养方式不同，菌群不同、功能也不同
DOI: 10.1038/s41591-018-0216-2
2018年12月，《Nature Medicine》上一项研究针对婴儿微生物组发育的产前和产后决定因素的研究，指出了可能对婴儿微生物组塑造产生影响的因素，即喂养方式(婴儿配方奶粉、母乳喂养)会导致婴儿肠道微生物组的差异化;而母婴使用抗生素情况可以预测微生物群的改变、分娩方式则没有持续影响。此外，研究人员也提示，婴幼儿用水也应当被视作微生物组获取关键加以重视。
目前市面售卖的配方奶粉其本质都是为了模仿母乳，但多数对二者差异的研究仅仅集中在营养层面或者是菌群的组成和种类上。但在该研究中，研究人员惊奇的发现，尽管配方奶粉和母乳都能促进肠道中细菌生长，但即使是相同(似)细菌，这些细菌最终发挥的作用和功能也可能差异颇大。
具体来说，这402份粪便标本都指向了同一个结果：如果是母乳喂养的婴儿，只需要通过提高能合成特定氨基酸的细菌水平，就能实现弥补母乳中缺乏的氨基酸的目的，如甲硫氨酸、异亮氨酸、亮氨酸、缬氨酸、半胱氨酸、丝氨酸、苏氨酸和精氨酸;但如果是配方奶粉喂养婴儿，其肠道中的菌群则更倾向于制造组氨酸和色氨酸，而不是甲硫氨酸和半胱氨酸，尽管后者在配方奶粉中的添加量已经远高于母乳水平。
换句话说，不同喂养方式除了会导致营养、菌群上的差异，还会影响到菌群的代谢模式和代谢水平。
此外，值得一提的是，这项研究中还有6名婴儿使用了大豆婴儿配方奶粉喂养。结果发现，经大豆婴儿配方奶粉喂养的婴儿的肠道微生物组与其它婴儿存在明显差异，在这些婴儿肠道中，双歧杆菌的含量非常低，而能生产短链脂肪酸的菌群的水平则非常高。这是一种非常典型的肠道菌群不健康的标志。研究人员也指出，有些儿童在选择大豆配方奶粉之前，双歧杆菌水平已经偏低。
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