营养不良是5岁以下儿童死亡的主要原因,全球约1.5亿同龄儿童因营养缺乏导致发育迟缓。虽然饮食不足是主要诱因,但圣路易斯华盛顿大学医学院研究发现,肠道微生物群的功能紊乱也起着关键作用。
最新研究显示,马拉维营养不良幼儿若肠道微生物组波动不稳定,其生长发育显著弱于微生物组稳定群体。所有受试儿童均存在发育迟缓和急性营养不良高风险。"我们已确认肠道微生物是营养不良的重要媒介。"该研究共同通讯作者、国际营养不良专家马克·J·马纳里教授指出,"这项发现为全球数百万受影响儿童的诊断与治疗开辟了新路径。"
稳定肠道微生物促进生长
马纳里教授20多年前在马拉维推广花生酱基治疗食品,该疗法已被世界卫生组织列为重症营养不良治疗标准。然而存活儿童仍面临代谢障碍、骨骼发育、免疫功能和脑部发育等持续性挑战。"单纯补充营养不足以帮助儿童健康成长"马纳里解释道。
研究发现营养不良会导致肠道微生物组失衡,有益菌减少而致病菌增加。通过对8名马拉维幼儿连续11个月采集的47份粪便样本进行基因组测序,研究人员发现微生物组稳定(即菌群构成无剧烈变化)的儿童在长度年龄评分(LAZ)上显著优于不稳定组。这表明肠道微生物组稳定性可能对儿童生长具有保护作用。
微生物基因库建设突破
该研究采用长读长基因测序技术,成功构建包含986种微生物完整基因组的儿科微生物基因库。相较于传统方法,新技术捕获的微生物基因组数量提升50倍,为高风险群体的微生物群落研究提供了更精准的遗传视角。
"发育迟缓和急性营养不良的生理指标背后是复杂的生物学过程。"共同资深作者凯文·史蒂文森指出,"这种高精度微生物识别技术能揭示营养不良的隐性机制及其与肠道微生物的关联。"
研究团队开发的长读长测序工作流程已在马拉维偏远实验室应用。"该技术不仅可用于大流行监测和抗生素耐药性研究,还能助力农业增产、环境监测和生物多样性保护。"共同通讯作者托德·迈克尔教授强调,"这是基因组学领域的重大突破,重新定义了现场科研的标准。"
参考文献: Minich JJ, Allsing N, Din MO, et al. Culture-independent meta-pangenomics enabled by long-read metagenomics reveals associations with pediatric undernutrition. Cell. 2025;0(0). doi: 10.1016/j.cell.2025.08.020
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