《自然》封面揭示婴儿健康肠道菌群如何生长

10月25日，顶尖学术期刊《自然》上发表了两篇关于婴儿肠道菌群的文章。研究结果不仅揭示了婴儿肠道菌群生长的三个重要阶段，还阐明了母乳会如何影响这些微生物的生长。

本研究也登上了本期《自然》封面（图片来源：《自然》; Alberto Seveso）

大型研究

为了获取婴儿肠道菌群的详细信息，一个庞大的数据库是不可少的。在这项研究中，科学家们从美国、瑞典、德国、以及芬兰的6个临床中心，分析了903名婴幼儿的12500个粪便样本。这些样本每月采集一次，覆盖了3个月到46个月大的儿童。

这些研究背后，是迄今为止规模最大的婴儿微生物组数据库之一

获得了这些样本后，研究人员们对其做了16S rRNA基因测序，并做了宏基因组的分析，以了解不同生长阶段下，婴儿的肠道菌群会发生怎样的变化。值得一提的是，此项研究收集的信息非常庞大，也是迄今为止规模最大的婴儿微生物组数据库之一。

三大阶段

通过对微生物种类的深度分析，研究人员发现，婴儿的肠道菌群发育，可以被分为三个明显的阶段。在婴儿3-14个月大的时候，肠道菌群还处于“发展期”，双歧杆菌占据了统治性的地位，这也是为人所熟知的一类益生菌。

婴儿的肠道菌群生长可以分为三个阶段

在15-30个月大的时候，婴儿的肠道菌群进入了“过渡期”，肠道菌群的类型开始变得多样化：双歧杆菌的比例开始下降，其他类型的细菌开始增多。到了31个月之后，这些儿童的肠道菌群进入了“稳定期”，随着时间推移，细菌种类的变化较小。

“这些信息对未来的任何微生物组研究都是非常有帮助的，”本研究的通讯作者之一Joseph Petrosino教授说道：“将（肠道菌群的）发育阶段分成三个部分，能让研究人员更好地（对细菌）进行区分，找到和疾病有关的变化。”

吃啥很重要

研究人员们在论文里指出，母乳喂养对于婴儿肠道菌群的早期生长，有着举足轻重的作用。有趣的是，不管是只喂母乳，还是母乳和配方奶一同喂养，都能对微生物生长起到明显的效果。其中，双歧杆菌和乳酸杆菌能在母乳中生存，而葡萄球菌则存在于母亲的乳晕皮肤表面。这些细菌可能通过哺乳行为，直接从母体进入婴儿体内。

母乳对婴儿的早期肠道菌群生长起到了关键作用

而随着婴儿年纪的不断增大，饮食中的母乳比例会不断减少，固体食物的比例也会不断增加。有趣的是，也正是在这一时刻，婴儿肠道菌群的种类开始变得多样化。研究人员指出，这和母乳喂养的减少不无关系。事实上，那些断奶较晚的孩子，肠道菌群就不那么丰富。

“母乳之外的饮食为肠道提供了大量新的营养，这些新的食物来源可能促进了不同细菌的生长，”同为本研究通讯作者的Christopher Stewart教授说道：“从这一刻开始，微生物快速发展，趋于稳定。而这些肠道细菌有可能维持终生。”

“早期饮食如何影响婴儿的微生物组生长？这些研究提供了洞见。” Joseph Petrosino教授补充道。

这些研究还发现了啥

除了阐明早期饮食的重要影响之外，科学家们还发现了其他一些会影响婴儿肠道菌群的因素，比如产道分娩会临时增加拟杆菌的丰度，而拟杆菌的增加又与肠道菌群的多样性和快速成熟相关。此外，地理位置，兄弟姐妹与宠物的数量，也同样会影响肠道菌群。

健康人与1型糖尿病患者体内的肠道菌群有着不同

而这些肠道菌群的发育好坏，可能和儿童疾病有着关联。研究人员们在一项研究中，对罹患1型糖尿病的儿童肠道菌群进行了分析和比较。研究表明，正常婴儿的微生物组里，和短链脂肪酸合成相关的基因较多。结合先前的人类数据和小鼠研究，科学家们在摘要里指出，短链脂肪酸在人类1型糖尿病的早期发病中，可能起到了保护作用。

需要注意的是，这项研究的主要样本来自非拉美裔的白人，结论未必适用于所有人种。但它毕竟为我们提供了宝贵的数据资源，也为将来的研究提供了重要洞见。对于婴儿来说，早期饮食可能对其肠道菌群的成型有重要的塑造作用。科学喂养，或许是后代茁壮成长的关键。

参考资料：

[1] Christopher J. Stewart et al., (2018), Temporal development of the gut microbiome in early childhood from the TEDDY study, Nature, DOI: https://doi.org/10.1038/s41586-018-0617-x

[2] Tommi Vatanen et al., (2018), The human gut microbiome in early-onset type 1 diabetes from the TEDDY study, Nature, DOI: https://doi.org/10.1038/s41586-018-0620-2

[3] Researchers identify three distinct stages in infant microbiome development, Retrieved October 24, 2018, from https://www.eurekalert.org/pub_releases/2018-10/bcom-rit102218.php

[4] Importance of infant diet in establishing a healthy gut, Retrieved October 24, 2018, from https://www.eurekalert.org/pub_releases/2018-10/nu-ioi102418.php