嬰兒出生後得到的第一批細菌,與今後是否得慢性病有關
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腸道健康不良,已被證明與肥胖、2型糖尿病、心臟病、炎症性腸病、結腸癌、神經疾病、孤獨症和過敏症有關。
而每個人的腸道微生物群都是獨一無二且相對穩定的。一旦初步建立,就會存在一組核心主導的微生物群,並對干擾因素(比如基因、吸煙、飲食)展現出一定彈性。
那麼,這些腸道微生物聚集形態的成因是什麼?最近,一組來自內布拉斯加大學林肯分校、約翰霍普金斯大學醫學院、阿爾伯塔大學、蒙特利爾大學的研究結果表明:
我們的腸道微生物的差異,很可能取決於出生後獲得的第一批微生物。不僅是種類,菌種到達的先後順序也很關鍵。
這一結果被刊登在9月18日的《eLIFE》上:
細菌定植順序影響腸道菌群豐富度
實驗從測試細菌到達順序對無菌小鼠的影響開始。
受體小鼠被分為三組。前兩組小鼠被分別按順序注入A-B和B-A菌群,第三組同時注入AB菌群。
實驗所用的A、B細菌都來自從成年小鼠提取的兩種成分複雜的盲腸微生物群落。
研究人員發現,供體中99.5%的細菌類型都能在受體小鼠中找到,受體小鼠中有93.4%的細菌類型在供體中都存在。同時他們觀察到,有20種細菌的豐富度顯著受到定植順序的影響:
結果顯示,微生物群幾乎是被「原樣」轉移了,在轉移過程中也並沒有讓原本的「少數」菌種變化至「多數」。這也表明,影響腸道菌群豐富度的是細菌定植順序,而非更高的物種分類層次。
我們已經可以看到很多先前的研究證實,人類的基因、膳食、環境、生活方式、身體狀況都會導致腸道菌群的改變。「但是,這些變數基本只佔到30%」,參與此次研究的 Jens Walter 說。
定植的時機也非常關鍵
研究人員就定植時機問題另外進行了一組實驗。
他們在小鼠第10天時注入內布拉斯加州大學飼養小鼠的盲腸微生物混合樣本,並另外使用常見的4種菌株分別在5天、14天、16天時注入小鼠體內,
實驗顯示,定植時機也顯著影響了兩組小鼠。5天組的小鼠顯示出了強烈的定植影響,並且只有5天組的小鼠在實驗結束時還檢測到了最初的菌株,而這在其他組中都消失了:
這兩組實驗共同說明:
成年小鼠的微生物群與首次引入的微生物組相似。同時,引入腸道的第一種微生物表現出最高程度的持久性,並對腸道微生物群如何發展產生最強的影響。
此類關於腸道微生物形成時間的研究,幫助我們了解到那些可能會破壞腸道微生物的因素。比如,剖腹產、使用抗生素,更有可能會讓人患上慢性病。
這也意味著通過出生後直接引入有益細菌,有可能促進人體建立更健康的腸道菌群。
「我想,在嬰兒腸道中定植特定的益生菌,讓他們的腸道微生物組成往好的方向發展,在最近三四十年或許就能實現」,Walter說。
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參考資料
[1]Inés Martínez, et al, Experimental evaluation of the importance of colonization history in early-life gut microbiota assembly, eLife, Sep 18, 2018, DOI: 10.7554/eLife.36521
[2]Katherine R. et al, AmatoEvolutionary trends in host physiology outweigh dietary niche in structuring primate gut microbiomes, The ISME Journal, 11 July 2018,DOI: 10.1038/s41396-018-0175-0
[3]folio:Newborns』 first gut bacteria may have lasting effect on ability to fight chronic diseases, study shows
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