女性在正常懷孕期間，新生兒在子宮內(nèi)被認為處于無菌狀態(tài)，但在分娩時其會從母親和環(huán)境中獲得細菌，腸道菌群的生態(tài)演替是嬰兒期的一個動態(tài)過程，但在個體處于兒童期時趨于穩(wěn)定，出生方式、飲食（母乳或配方奶）、抗生素的使用以及宿主因素都是腸道菌群最初“播種”和發(fā)展的主要促成因素，而且還與個體后期機體的健康密切相關(guān)，然而目前研究人員并不清楚這些因素在多大程度上會促進成年后機體腸道菌群的發(fā)育，有研究人員，優(yōu)先效應(yīng)（priority effects）或會對群落的結(jié)構(gòu)和功能產(chǎn)生長期影響，優(yōu)先效應(yīng)，即物種在演替過程中出現(xiàn)在腸道菌群中的順序。

圖片來源：https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1931312821001001?via%3Dihub

腸道菌群在個體出生時就已經(jīng)被建立了，然而不同的細菌是通過怎樣的演替方式進入到機體腸道菌群的，至今科學(xué)家們?nèi)匀徊⒉磺宄?；近日，一篇發(fā)表在國際雜志Cell Host & Microbe上題為“Developmental trajectory of the healthy human gut microbiota during the first 5 years of life”的研究報告中，來自哥德堡大學(xué)等機構(gòu)的科學(xué)家們就通過研究發(fā)現(xiàn)，人類機體的腸道菌群在其5歲時就基本能夠達到成年人機體的組成了，但重要的差異仍然會存在；一些與人類健康相關(guān)的細菌群落是在兒童時期晚期所獲得的，到5歲時其并未達到成年時的水平或數(shù)量。

研究人員希望強調(diào)腸道菌群在兒童時期仍然會繼續(xù)發(fā)育，而本文研究結(jié)果強調(diào)了微生物群落或許在早期建立過程中對干擾尤其敏感，而這對于個體后期的健康狀況會產(chǎn)生深遠的影響。此前研究結(jié)果表明，個體機體的微生物菌群在其出生2-3年后就開始穩(wěn)定下來，而且類似于成年人機體的組成；但研究人員并不清楚個體在嬰兒期后機體的腸道菌群是如何發(fā)展的，尤其是，不同的細菌是以什么樣的先后順序被納入到腸道菌群中的。

研究者Josefine Roswall表示，長期以來科學(xué)家們一直關(guān)注嬰兒期機體的腸道微生物組，其對腸道微生物組和其它生理和生物學(xué)過程而言都是一個非常重要的發(fā)展時期；然而，科學(xué)家們并不是非常清楚個體在出生后幾年里腸道微生物組是如何進行發(fā)育的。為了解決這一研究空白，本文中，科學(xué)家們對來自瑞典從出生至5歲的471名兒童進行追蹤分析，他們使用16SrRNA基因測序技術(shù)分析了參與者在出生四個月、1年、3年和5年時收集的糞便中的微生物，隨后將這些兒童機體的微生物群落與其母親以及瑞典成年人機體的微生物群落進行對比研究。

圖片來源：Josefine Roswal，et al. Cell Host & Microbe (2021) doi：10.1016/j.chom.2021.02.021

微生物菌群組成的最大變化發(fā)生在個體出生后4個月至12月大的時候，成年人機體中常見的細菌似乎會在兒童開始攝入固體食物時才會出現(xiàn)，在出生后5年的時間里，不同種類的微生物會遵循4種主要的定植軌跡，在出生后的不同時間點開始數(shù)量增加并隨后趨于穩(wěn)定；有意思的是，科學(xué)家們發(fā)現(xiàn)，一小部分5歲大的兒童機體的微生物菌群相比于他們的年齡而言是成熟的，而一些成年人機體的微生物菌群并沒有比其預(yù)期年齡要成熟。成年人機體腸道微生物中占據(jù)主導(dǎo)地位的多種細菌都是在個體3歲時開始建立的，研究人員發(fā)現(xiàn)了多個不太豐富的細菌和古細菌屬，其豐度在個體5歲之前一直都在增加。

研究者發(fā)現(xiàn)，5歲的兒童往往缺乏成年人水平的微生物群落豐度，包括細菌屬甲烷短桿菌(Methanobrevibacter)和細菌家族克里斯滕森菌科(Christensenellaceae)細菌，相比之下，細菌活潑瘤胃球菌(Ruminococcus gnavus）在成年人機體中的豐度要低于5歲的兒童。較低豐度和較高比例的活潑瘤胃球菌都被反復(fù)證實與人類代謝性疾病、肥胖、心血管疾病和炎性腸病發(fā)生有關(guān)，增加甲烷短桿菌和特定的克里斯滕森菌科成員的豐度或與機體代謝健康直接相關(guān)。此外，研究人員還發(fā)現(xiàn)，12個月至5歲期間體重增長低于預(yù)期的兒童，其在12個月時機體中的腸道菌群往往更加不成熟；與營養(yǎng)不良的兒童相似，體重增長較低的瑞典兒童機體中糞桿菌屬（Faecalibacterium）細菌豐度會降低，而該菌與機體的代謝健康也密切相關(guān)。

不同年齡群集型中腸道菌群的發(fā)育狀況。

圖片來源：Josefine Roswal，et al. Cell Host & Microbe (2021) doi：10.1016/j.chom.2021.02.021

與此前研究結(jié)果一致的是，本文而研究中，研究人員觀察到了出生方式對機體早期腸道菌群或許有著很大的影響，具體而言，剖腹產(chǎn)出生方式與后代4個月時機體微生物多樣性水平較低有關(guān)，但隨著腸道菌群不斷成熟，這種狀況在個體出生3年后會逐漸趨于正常；此外，與順產(chǎn)的嬰兒相比，剖腹產(chǎn)出生的個體機體中有25個菌屬會表現(xiàn)出不同的豐度。研究者發(fā)現(xiàn)，如果如果微生物群落在斷奶前被抗生素所破壞的話，小鼠在后期生活中會變得肥胖，后期科學(xué)家們還需要進行更大規(guī)模的研究來確定腸道菌群對人類疾病發(fā)生尤為重要的潛在時間節(jié)點。

綜上，研究人員利用了一個縱向出生隊列描述了個體在出生后5年時間里機體中腸道菌群的發(fā)育情況，一些與人類健康相關(guān)的菌群是兒童在童年晚期所獲得的，而且在其5歲時并未達到成年人機體的水平；此外，研究者還觀察到，正常兒童機體中的腸道菌群會沿著微生物菌群的發(fā)展軌跡以特定的速度來進行發(fā)展，這就強調(diào)了考慮人類機體中微生物菌群動態(tài)變化的重要性。（世聯(lián)博研(Bioexcellence)世聯(lián)博研Bioexcellence）

小編推薦會議  2021年(第七屆) 腸道微生態(tài)與健康國際研討會

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