Nature：母乳喂养调节婴儿肠道内的病毒群落

　　

在婴儿出生时，他们的肠道内是没有任何病毒的。不过，他们很快就建立了肠道细菌群落，同时也建立了肠道病毒群落。美国宾夕法尼亚大学的研究人员近日利用鸟枪法宏基因组测序及其他方法来研究婴儿的肠道病毒组如何建立。

根据他们周三发表在《Nature》杂志上的文章，婴儿肠道的病毒成分是分阶段形成的，其中一个阶段受到婴儿是否母乳喂养的影响。他们发现，在婴儿粪便样本中最早检测到的病毒是感染其肠道细菌的噬菌体，但其他感染人类的病毒之后才出现。

宾夕法尼亚大学的微生物学系主任Frederic Bushman表示：“这些发现可以帮助我们更好地理解为什么有些婴儿在出生后的头几个月就会生病，并出现致命的感染。”

Bushman及其同事以20名居住在美国市中心的健康婴儿为研究对象，分别在出生后不久、一个月后和四个月后采集了他们的粪便样本，以分析其病毒和细菌含量。他们首先从样本中纯化出病毒样颗粒，然后利用SYBR染色。

研究人员发现，在出生后数小时内获得的20个样本中，只有3个出现了病毒样颗粒。不过随着时间的推移，这些颗粒数会增加。到了四个月大时，这些婴儿的病毒水平与年龄较大的儿童和成人相似。与此同时，婴儿的细菌含量也在增加。

利用宏基因组测序和靶向分析，他们又进一步研究了那些纯化的病毒样颗粒中的DNA和RNA。结果显示，在婴儿病毒组形成的早期，DNA噬菌体是含量最丰富的病毒，这表明最初的病毒定植是通过感染细菌群落的病毒来实现的。他们指出，婴儿肠道内的细菌比例与感染这些细菌的噬菌体比例呈正相关。

不过，到了婴儿四个月大时，感染人体细胞的病毒在婴儿肠道病毒组中的丰度则更高，其中包括腺病毒（Adenoviridae）、指环病毒（Anelloviridae）、杯状病毒（Caliciviridae）和小RNA病毒（Picornaviridae）。

值得注意的是，婴儿肠道内存在多少种感染人类细胞的病毒，这要取决于婴儿是母乳喂养还是奶粉喂养。研究人员在一个含有125名婴儿的队列中验证了这个结果。他们在婴儿3-4个月大时采集了粪便样本。对于喝配方奶的婴儿，大约30%的婴儿肠道内检测到人体病毒，而对于母乳喂养或混合喂养的婴儿，仅9%检测到人体病毒。

与此同时，他们还在博茨瓦纳的婴儿队列中开展此研究，发现婴儿的喂养方式同样会影响其肠道病毒组。不过，他们指出，博茨瓦纳的婴儿通常更容易感染这些潜在有害的病毒。

第一作者、宾夕法尼亚大学的博士后Guanxiang Liang称：“妈妈和婴儿所处的地理位置似乎也在起作用，这可能要归因于婴儿所处环境的微生物种类和数量。尽管如此，在博茨瓦纳出生的婴儿仍可以从母乳喂养中受益，无论是纯母乳喂养还是混合喂养。”

研究人员指出，母乳可以提供母体抗体和母乳蛋白，这些成分可以抑制病毒的定植。（生物通 薄荷）

原文检索

Liang, G., Zhao, C., Zhang, H. et al. The stepwise assembly of the neonatal virome is modulated by breastfeeding. Nature (2020). https://doi.org/10.1038/s41586-020-2192-1