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为探究母亲孕前体重指数(P-BMI)和孕期体重增加(GWG)与婴儿早期肠道微生物组组成的关系,研究人员招募 71 对母婴开展研究。结果发现,二者显著影响婴儿肠道微生物组。这有助于为优化婴儿健康制定针对性干预策略。
在生命的长河中,肠道微生物组就像人体内的一个神秘 “小宇宙”,对健康有着至关重要的影响。尤其是婴儿早期肠道微生物的定植,如同为这个 “小宇宙” 奠定基石,关乎孩子未来的身体健康和免疫系统的发展。然而,目前人们对于婴儿微生物组早期获取的了解十分有限,特别是母亲的体重状况,包括孕前体重指数(P-BMI)和孕期体重增加(GWG),如何影响新生儿微生物组的传递,仍是一个未解之谜。这一知识缺口,就像一扇紧闭的大门,阻碍着人们为优化婴儿健康制定有效的策略。
为了打开这扇大门,解开这个谜团,韩国江原国立大学医院和盆唐 CHA 医院的研究人员踏上了探索之旅。他们开展了一项极具意义的研究,试图揭示母亲体重状况与婴儿早期肠道微生物组之间的关系。最终,他们的研究成果发表在了《Microbial Ecology》杂志上。
研究人员为了开展这项研究,采用了多个关键技术方法。他们招募了 71 对健康母婴作为样本队列,收集婴儿出生后 5 天内的胎粪样本。通过 16S rRNA 基因测序技术,对样本中的微生物进行分析。同时,运用 DADA2 流程处理测序数据,结合多种统计分析方法,来探究不同母亲体重分组下婴儿肠道微生物的多样性和分类差异。
下面来看具体的研究结果:
- 参与者特征:研究人员对参与研究的母婴特征进行了分析。结果显示,在 P-BMI 和 GWG 的各个分组中,婴儿的孕周相当稳定。围产期因素,如体外受精、妊娠期糖尿病和妊娠期高血压的发生率,在不同分组之间没有显著差异。不过,孕期体重增加较多与婴儿出生体重较高相关,而 P-BMI 不同分组间婴儿出生体重无显著差异,且孕期体重增加与孕前 BMI 也没有明显相关性。
- 婴儿微生物多样性的早期获取与母亲体重状况相关:在属水平上,婴儿肠道微生物的定植模式主要由肠球菌(Enterococcus)、普雷沃菌(Prevotella)、链球菌(Streptococcus)和拟杆菌(Bacteroides)等代表,其中肠球菌和普雷沃菌的相对丰度较高。在不同体重分组中,细菌群落组成相对稳定,但微生物多样性存在差异。在 P-BMI 分组中,与正常体重和超重母亲所生婴儿相比,体重过轻母亲所生婴儿的微生物多样性较低,但在属水平差异不显著。在 GWG 分组中,母亲体重增加过多的婴儿,其微生物组多样性显著高于体重增加不足和正常的婴儿。此外,通过相关性分析发现,孕前 BMI 与某些细菌家族的丰度存在显著相关性,如伯克霍尔德菌科(Burkholderiaceae)和红螺菌科(Rhodospirillaceae)与孕前 BMI 呈正相关;而在属水平上,毛螺菌属(Lachnospira)、瘤胃球菌属(Ruminococcus)和链球菌属(Streptococcus)等与孕前 BMI 呈正相关。孕期体重增加(GWG)与婴儿肠道微生物组在属水平也存在相关性,如毛螺菌科未定属(Lachnospiraceae_incertae_sedis)和韦荣球菌属(Veillonella)与 GWG 呈正相关,但整体相关性较 BMI 弱。
- 婴儿微生物分类差异揭示母亲孕前 BMI 对肠道微生物多样性的影响:研究人员在家族水平和属水平上分析了不同 P-BMI 分组婴儿微生物的差异。在家族水平,与正常体重组相比,体重过轻组的鞘脂杆菌科(Sphingobacteriaceae)、芽孢杆菌科(Bacillaceae)和交替单胞菌科(Alteromonadaceae)丰度较低;正常体重组的噬胞菌科(Cytophagaceae)和芽孢杆菌科丰度显著高于超重组,而超重组的交替单胞菌科丰度显著高于正常体重组和体重过轻组。在属水平,正常体重组的柠檬酸杆菌属(Citrobacter)丰度显著高于超重组;体重过轻组的毛螺菌属丰度显著高于正常体重组和超重组;正常体重组的魏斯氏菌属(Weissella)丰度高于超重组;超重和正常体重组的假黄色单胞菌属(Pseudopedobacter)丰度显著高于体重过轻组。
- 婴儿微生物分类差异揭示母亲孕期体重增加和细菌分类群的影响:研究人员还分析了不同 GWG 分组婴儿微生物的差异。在家族水平,莫拉克斯菌科(Moraxellaceae)和红螺菌科的丰度在不同分组间存在显著差异,体重增加不足组(G1)的莫拉克斯菌科和红螺菌科丰度显著高于其他两组。在属水平,体重增加不足组的克雷伯菌属(Klebsiella)丰度显著高于体重增加过多组(G3);而体重增加正常组(G2)的霍尔德曼氏菌属(Holdemania)丰度显著高于体重增加不足组和体重增加过多组。
研究结论和讨论部分,该研究详细揭示了母亲 P-BMI 和 GWG 与新生儿早期肠道微生物组组成之间的复杂关系。母亲 P-BMI 影响婴儿肠道的初始定植,例如毛螺菌属在体重过轻母亲所生婴儿中更丰富,可能与孕期能量调节有关;柠檬酸杆菌属和魏斯氏菌属在正常体重母亲所生婴儿中更丰富,反映出不同体重状况下婴儿肠道微生物的差异,这可能对婴儿健康和发育产生长期影响。母亲 GWG 也与婴儿肠道微生物特征相关,克雷伯菌属和霍尔德曼氏菌属与体重增加过多有关,可能涉及炎症相关微生物的垂直传播,影响婴儿代谢和免疫系统的发育。此外,研究还指出,母亲 BMI 主要通过影响孕期代谢环境,调节能量平衡和炎症反应,影响婴儿早期微生物定植;而 GWG 则独立于母亲初始 BMI,改变婴儿微生物组。同时,该研究采用韩国队列,凸显了种族因素对新生儿初始肠道微生物群的影响,强调了制定考虑母亲体重和种族因素的个性化健康干预措施的必要性。然而,研究也存在一些局限性,如样本量较小、缺乏纵向数据、测序技术在物种水平分辨率有限、分娩方式不平衡以及未评估饮食和环境暴露等因素。尽管如此,这项研究仍为理解婴儿肠道微生物多样性的早期决定因素提供了重要依据,强调了母亲健康和营养状况对新生儿微生物组形成的重要性,为进一步研究母婴健康奠定了基础。