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《自然》封面揭示婴儿健康肠道菌群如何生长

今日,顶尖学术期刊《自然》上发表了两篇关于婴儿肠道菌群的文章。研究结果不仅揭示了婴儿肠道菌群生长的三个重要阶段,还阐明了母乳会如何影响这些微生物的生长。


大型研究


为了获取婴儿肠道菌群的详细信息,一个庞大的数据库是不可少的。在这项研究中,科学家们从美国、瑞典、德国、以及芬兰的6个临床中心,分析了903名婴幼儿的12500个粪便样本。这些样本每月采集一次,覆盖了3个月到46个月大的儿童。


获得了这些样本后,研究人员们对其做了16S rRNA基因测序,并做了宏基因组的分析,以了解不同生长阶段下,婴儿的肠道菌群会发生怎样的变化。值得一提的是,此项研究收集的信息非常庞大,也是迄今为止规模最大的婴儿微生物组数据库之一。


三大阶段


通过对微生物种类的深度分析,研究人员发现,婴儿的肠道菌群发育,可以被分为三个明显的阶段。在婴儿3-14个月大的时候,肠道菌群还处于“发展期”,双歧杆菌占据了统治性的地位,这也是为人所熟知的一类益生菌。


在15-30个月大的时候,婴儿的肠道菌群进入了“过渡期”,肠道菌群的类型开始变得多样化:双歧杆菌的比例开始下降,其他类型的细菌开始增多。到了31个月之后,这些儿童的肠道菌群进入了“稳定期”,随着时间推移,细菌种类的变化较小。


“这些信息对未来的任何微生物组研究都是非常有帮助的,”本研究的通讯作者之一Joseph Petrosino教授说道:“将(肠道菌群的)发育阶段分成三个部分,能让研究人员更好地(对细菌)进行区分,找到和疾病有关的变化。”


吃啥很重要


研究人员们在论文里指出,母乳喂养对于婴儿肠道菌群的早期生长,有着举足轻重的作用。有趣的是,不管是只喂母乳,还是母乳和配方奶一同喂养,都能对微生物生长起到明显的效果。其中,双歧杆菌和乳酸杆菌能在母乳中生存,而葡萄球菌则存在于母亲的乳晕皮肤表面。这些细菌可能通过哺乳行为,直接从母体进入婴儿体内。


而随着婴儿年纪的不断增大,饮食中的母乳比例会不断减少,固体食物的比例也会不断增加。有趣的是,也正是在这一时刻,婴儿肠道菌群的种类开始变得多样化。研究人员指出,这和母乳喂养的减少不无关系。事实上,那些断奶较晚的孩子,肠道菌群就不那么丰富。


“母乳之外的饮食为肠道提供了大量新的营养,这些新的食物来源可能促进了不同细菌的生长,”同为本研究通讯作者的Christopher Stewart教授说道:“从这一刻开始,微生物快速发展,趋于稳定。而这些肠道细菌有可能维持终生。”


“早期饮食如何影响婴儿的微生物组生长?这些研究提供了洞见。” Joseph Petrosino教授补充道。


这些研究还发现了啥


除了阐明早期饮食的重要影响之外,科学家们还发现了其他一些会影响婴儿肠道菌群的因素,比如产道分娩会临时增加拟杆菌的丰度,而拟杆菌的增加又与肠道菌群的多样性和快速成熟相关。此外,地理位置,兄弟姐妹与宠物的数量,也同样会影响肠道菌群。


而这些肠道菌群的发育好坏,可能和儿童疾病有着关联。研究人员们在一项研究中,对罹患1型糖尿病的儿童肠道菌群进行了分析和比较。研究表明,正常婴儿的微生物组里,和短链脂肪酸合成相关的基因较多。结合先前的人类数据和小鼠研究,科学家们在摘要里指出,短链脂肪酸在人类1型糖尿病的早期发病中,可能起到了保护作用。


需要注意的是,这项研究的主要样本来自非拉美裔的白人,结论未必适用于所有人种。但它毕竟为我们提供了宝贵的数据资源,也为将来的研究提供了重要洞见。对于婴儿来说,早期饮食可能对其肠道菌群的成型有重要的塑造作用。科学喂养,或许是后代茁壮成长的关键。





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