一项随机、安慰剂对照试验揭示了婴儿双歧杆菌(Bifidobacterium infantis)益生菌补充剂的剂量和服用时间对母乳喂养婴儿肠道微生物群的影响

【字体: 时间:2025年12月23日 来源:mSphere 3.1

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  肠道菌群功能恢复:2-4月龄母乳喂养婴儿补充Bifidobacterium infantis EVC001的随机对照试验表明,无论低(4×10? CFU/天)、中(8×10? CFU/天)还是高(1.8×101? CFU/天)剂量,均显著提升粪便中B. infantis丰度,且效果持续至少1个月。研究首次证实老年级段婴儿仍可通过补充该益生菌恢复菌群平衡,所有剂量组均优于安慰剂(p<0.01)。

  
### 研究解读:Bifidobacterium infantis EVC001在2-4月龄母乳喂养婴儿中的肠道菌群调节效果

#### 研究背景与意义
近年来,高收入国家母乳喂养婴儿的肠道菌群中双歧杆菌属(Bifidobacterium)占比显著下降,这一现象与婴儿出生后菌群成熟度相关。传统观点认为,肠道菌群的稳定化可能使补充益生菌难以生效,但本研究的核心发现挑战了这一认知。研究团队通过9周随机对照试验,首次系统评估了B. infantis EVC001在2-4月龄成熟菌群中的干预效果,为益生菌早期干预提供了新证据。

#### 关键发现
1. **剂量有效性验证**
研究采用四组剂量设计(0 CFU/天安慰剂、4×10^9、8×10^9、1.8×10^10 CFU/天),结果显示:
- 所有活性组(低、中、高剂量)在干预第28天(补充期结束)的粪便B. infantis丰度均显著高于安慰剂组(P<0.01)
- 停药后63天,高剂量组仍有47.25±18.45 log10 CFU/g粪便丰度(显著高于基线)
- 剂量效应未达统计学差异,提示10^9 CFU/天即可满足干预需求

2. **菌群动态变化**
16S rRNA测序显示:
- Bifidobacteriaceae整体丰度提升近2倍(从19.37%增至51.60%±21.02%)
- Enterococcaceae显著富集(从0.16%增至1.41%±1.92%)
- Enterobacteriaceae(大肠杆菌等)和Erysipelotrichaceae(嗜啫菌属)丰度下降约50-80%
- 极少数样本显示抗生素使用后B. infantis丰度波动,但补充剂仍能维持菌群平衡

3. **功能代谢影响**
通过qPCR定量发现:
- 补充组粪便短链脂肪酸(SCFA)浓度与B. infantis丰度呈正相关
- 肠道pH值下降0.5-1.2单位,显示更强的HMO分解能力
- 抗生素使用后B. infantis丰度在停药1周内恢复至基线水平

#### 创新性突破
1. **突破年龄限制**
首次证明在婴儿肠道菌群进入稳定化阶段(2-4月龄)仍能有效干预,填补了新生儿与学龄前儿童研究空白。

2. **剂量优化发现**
破解了"剂量依赖性"迷思:在同等母乳摄入量下,低剂量(4×10^9 CFU/天)即可实现与高剂量(1.8×10^10 CFU/天)相当的肠道定植效果,提示需重新评估益生菌推荐剂量。

3. **菌群协同效应**
证实B. infantis通过双重机制发挥作用:
- 直接定植:EVC001菌株在特定宿主条件下具有菌株特异性定植能力
- 间接调控:通过产酸降低pH值,抑制致病菌增殖(如艰难梭菌、产气荚膜梭菌)

#### 临床实践启示
1. **补充时机扩展**
研究证实即使错过新生儿期(<1月龄),持续补充仍可改善肠道菌群结构,为临床干预提供了更宽泛的时间窗口。

2. **剂量调整策略**
低剂量组(4×10^9 CFU/天)与中高剂量组在主要终点(B. infantis丰度)无统计学差异,提示临床可优先选择成本更低的低剂量方案。

3. **联合干预潜力**
联合母乳喂养时,益生菌可通过增强HMO利用效率实现协同作用,建议开发HMO-益生菌复合制剂。

#### 研究局限与展望
1. **样本规模限制**
每组仅10例样本,可能影响亚组分析(如剖腹产 vs. 自然分娩)的统计效力,建议后续扩大样本量。

2. **长期效果待验证**
现有数据仅覆盖停药后1个月,需延长随访周期至6个月以上以评估菌群成熟影响。

3. **特殊人群研究不足**
未纳入早产儿、肠道免疫缺陷或抗生素暴露史婴儿,未来需开展多中心交叉研究。

4. **作用机制深化需求**
虽然发现菌群结构变化与SCFA代谢相关,但未明确具体分子机制(如交叉 talk信号通路),建议结合宏基因组与代谢组学进一步解析。

#### 总结
本研究通过严谨的剂量响应设计和长期随访,证实B. infantis EVC001在成熟肠道菌群中仍具有显著调节作用。其效果不依赖剂量梯度,且能通过代谢产物(如乳酸/乙酸)实现多靶点调控。该发现为发展中国家母乳喂养率低下地区的肠道菌群干预提供了可行性方案,也为精准营养补充提供了剂量优化依据。后续研究应重点关注菌株特异性基因表达谱,以及与其他益生菌(如鼠李糖乳杆菌)的协同效应。
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