母乳菌群从摄入到消化的可培养性新见解及其免疫调节特性的意义

《Scientific Reports》：New insights into the cultivability of human milk bacteria from ingestion to digestion and implications for their Immunomodulatory properties

为探究人乳（HM）细菌的生理状态及其对肠道稳态的影响，研究人员开展了 HM 菌群可培养性及消化对其影响的研究。结果发现可培养 HM 菌群多样性低于原奶菌群，消化会影响菌株可培养性和免疫调节特性。该研究为 HM 细菌研究提供了新视角。

　　在生命科学和健康医学领域，母乳菌群的研究正逐渐成为热点。母乳（Human Milk，HM）被视为婴儿的 “第一口营养宝藏”，不仅为婴儿提供丰富的营养物质，其含有的微生物菌群也被认为对婴儿肠道菌群的建立和免疫系统的发育至关重要。近年来，通过宏基因组学方法的研究揭示了 HM 中存在着丰富多样的微生物群落，然而，关于 HM 细菌的生理状态，比如它们是处于可培养的活菌状态、“活但不可培养（VBNC）” 状态，还是已经死亡，目前仍存在诸多疑问。而且，这些细菌在婴儿肠道内的定植能力以及对肠道稳态的影响机制也尚不明确。此外，以往研究中培养依赖和非依赖方法之间的差异，使得人们对 HM 微生物多样性的准确把握存在困难，也进一步凸显了深入研究 HM 细菌生理状态的紧迫性。在这样的背景下，探究 HM 细菌从摄入到消化过程中的变化，以及其对免疫调节特性的影响，就显得尤为重要。

为了解开这些谜团，来自法国的 1STLO、INRAE、Institut Agro Rennes Angers 等研究机构的研究人员展开了一项深入研究。他们的研究成果发表在《Scientific Reports》上，为该领域带来了新的曙光。

研究人员运用了多种关键技术方法来开展这项研究。首先，通过 16S rRNA 基因测序（16S rRNA gene sequencing）技术，对 28 份 HM 样本的原奶菌群（raw milk microbiota，RM）和可培养奶菌群（cultivable milk microbiota，CM）进行分析。同时，采用体外婴儿消化模型（in vitro infant digestion model），模拟婴儿消化过程，研究消化对 6 种 HM 菌株的可培养性和免疫调节特性的影响。此外，还利用 THP1 细胞（一种单核细胞系）评估细菌的免疫调节能力。

下面来看具体的研究结果：

• 可培养奶菌群与原奶菌群的多样性差异：研究人员从 28 份 HM 样本中，利用 7 种非选择性培养基获取可培养菌群，并通过 16S rRNA 基因测序分析。结果显示，CM 的 α- 多样性显著低于 RM（p<0.001） ，β- 多样性也存在明显差异。RM 包含 27 个门、435 个属等，而 CM 仅包含 4 个门、32 个属等。CM 主要由芽孢杆菌门（Bacillota）和放线菌门（Actinomycetota）组成，一些严格厌氧属在 CM 中缺失，如属于拟杆菌门（Bacteroidota）和变形菌门（Pseudomonadota）的部分严格厌氧属。
• 婴儿胃肠道消化对细菌可培养性和免疫调节特性的影响：研究人员选取了 6 种来自 HM 的菌株，包括短双歧杆菌（Bifidobacterium breve）CIRM BIA 2845、唾液链球菌（Streptococcus salivarius）CIRM BIA 2846 等，利用体外婴儿消化模型进行研究。结果发现，胃消化阶段对细菌种群影响较小，除粪肠球菌（Enterococcus faecalis）种群略有增加外。而肠消化阶段则对不同菌株的可培养性产生了不同影响，短双歧杆菌、唾液链球菌和加氏乳杆菌（Lactobacillus gasseri）的种群数量下降，粪肠球菌种群数量增加，痤疮丙酸杆菌（Cutibacterium acnes）和表皮葡萄球菌（Staphylococcus epidermidis）不受影响。在免疫调节特性方面，消化过程也对不同菌株产生了不同影响。痤疮丙酸杆菌和加氏乳杆菌完全丧失免疫调节特性，粪肠球菌仍能轻微刺激肿瘤坏死因子 -α（TNF-α）分泌但对白细胞介素 - 10（IL-10）产生无影响，唾液链球菌仍能轻微降低 IL-10 产生但对 TNF-α 分泌无影响，短双歧杆菌部分保留刺激 IL-10 和 TNF-α 产生的能力，表皮葡萄球菌则获得刺激 IL-10 产生的能力且增强了对 TNF-α 产生的刺激。

综合研究结果和讨论部分，这项研究具有重要意义。一方面，通过对 HM 可培养菌群的全面评估，发现其多样性相对有限，且部分严格厌氧菌群难以培养，这为后续研究如何更全面地获取 HM 菌群提供了方向。另一方面，研究揭示了婴儿消化过程对 HM 菌株可培养性和免疫调节特性的影响，表明大多数 HM 菌株在婴儿消化过程中能保持一定的可培养性，且免疫调节特性变化与可培养性无直接关联。这一发现强调了在研究 HM 细菌与肠道上皮和黏膜免疫系统相互作用时，必须考虑消化过程的重要性，为进一步探究母乳菌群对婴儿健康的影响奠定了坚实基础，也为相关领域的研究提供了新的思路和参考依据。