背景:双歧杆菌属在婴儿期到成年期的肠道定植被认为对健康有益。然而,在新生儿期如何特定的双歧杆菌成员定植以及早期生活的双歧杆菌定植是否影响后期生活中的双歧杆菌丰富菌群的建立仍不清楚。从小肠潘氏细胞分泌的α-防御素具有选择性杀菌活性,能在体外有效杀死病原体,而对包括双歧杆菌在内的共生菌几乎无影响,从而有助于肠道菌群的调节。
方法:通过对北海道岩见泽市的母亲和儿童进行纵向队列研究(SMILE岩见泽研究),从33名儿童出生后3-5天至3岁期间连续获取了148份粪便样本。评估菌群组成和α-防御素(人防御素5,HD5)的分泌水平,以研究HD5与双歧杆菌定植之间的关系。
结果:我们发现HD5在断奶前至断奶期间与双歧杆菌的定植有关。此外,断奶期间双歧杆菌的高相对丰度与HD5分泌呈正相关,这与3岁时双歧杆菌丰富菌群的建立相关,此时肠道菌群趋于成熟。
结论:研究表明,断奶期在建立与宿主先天免疫和双歧杆菌交织在一起的长期稳态方面具有重要性。
普通语言摘要:双歧杆菌是一种有益的细菌,存在于肠道中,从婴儿期到成年期支持我们的健康。然而,这些细菌最初如何定植于婴儿肠道,或者这种早期定植是否会影响后期的肠道环境尚不完全清楚。我们跟踪了33名儿童,从3-5天至3岁收集了他们的粪便样本以研究肠道菌群。我们还测量了一种已知控制肠道菌群的抗菌肽HD5。我们发现HD5调节双歧杆菌的定植,并且断奶期间高水平的这些细菌可能有助于建立持久的健康肠道环境。这些发现表明,断奶期间支持肠道健康有利于长期福祉。
讨论:早年肠道菌群的适当发展作为DOHaD理论的一部分,被广泛认为对建立后期健康菌群至关重要。尽管有几项研究集中在后期生活中与出现在早期生活中的双歧杆菌相关的特定时期或菌株,但没有全面的纵向研究分析从新生儿到幼儿期每个年龄段的双歧杆菌在群体(属)级或物种级分辨率上的关联。在这项研究中,我们揭示了大约1岁时断奶期间与HD5分泌相关的高双歧杆菌相对丰度与后期生活中富含双歧杆菌的菌群的建立有关。我们的结果表明,除了众所周知通过促进宿主生理发展的途径外,早期生活中的双歧杆菌还可能通过支持未来肠道菌群的建立来贡献长期健康,提供了对DOHaD理论中早期双歧杆菌作用的扩展视角。
数据可用性:与此研究相关的16S rRNA基因测序数据在NCBI BioProject PRJNA1265424公开可用。所有图、表和补充项目下的数值源数据也在补充数据1中提供。可能泄露研究参与者隐私的元数据不会公开,除非向通讯作者Kiminori N提出合理请求。
代码可用性:微生物组生物信息学在Qiime2(版本2022.8)中实现,该软件可公开获取( Prism 9.0软件(GraphPad Software Inc., San Diego, CA)进行。BMI和BMI百分位数使用日本小儿内分泌学会提供的Microsoft Excel工具计算( N提出合理请求时可用。
参考文献:略
致谢:作者衷心感谢参与本研究的所有志愿者、岩见泽市的市政官员、岩见泽女子诊所和岩见泽市立综合医院的工作人员以及其他在SMILE岩见泽合作的人士。作者还感谢黑石爱子女士的实验支持。本研究得到了日本科学技术振兴机构[JPMJCE 1301给T.A.、A.T.和K.N.,JPMJPF2108给A.T.和K.N.]和日本学术振兴会[21H02891给T.A.和20H04098和22K19120给K.N.]的支持。
作者信息:略
伦理声明:略
同行评审:略
附加信息:略
权利和权限:略
相关内容:略
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