最新研究揭示，食用更多种类植物食品的婴儿会发展出更成熟的肠道微生物群，从而为他们今后的健康和疾病抵抗力奠定基础。
重要提示：medRxiv 发表的是未经同行评审的初步科学报告，因此不应被视为结论性的信息，也不应作为临床实践或健康相关行为的指南，或被视为已确立的信息。
最近发表在 medRxiv 预印本服务器上的一项研究报告称，饮食中的植物多样性可以预测早期生命的微生物群成熟。
在生命的头几年里，人体肠道从无菌状态转变为多样化的微生物生态系统，此时肠道微生物群从不成熟状态转变为类似成人的成熟状态。适当的微生物演替对代谢、疾病抵抗和免疫发育至关重要，而这一过程中的任何中断都会增加过敏、糖尿病和肥胖的风险。
尽管已经建立了健康与婴儿肠道微生物群之间的联系，但辅食如何影响定植仍不清楚。这项研究填补了这一空白，揭示了无论地区饮食差异如何，断奶阶段是不同人群饮食特征的主要驱动因素。
研究和发现
虽然所有国家中只有八种主食是共同的，但研究在全球婴儿饮食中发现了199种独特的植物食品序列，展示了广泛的饮食多样性。
本研究调查了早期微生物群发展与婴儿饮食之间的关系。研究队列包括来自美国、肯尼亚、尼加拉瓜、巴基斯坦和柬埔寨的729名三岁以下儿童。
通过一种客观的饮食评估方法 FoodSeq（该方法测序动物线粒体的12S rRNA或植物质体的亮氨酸基因）对这些儿童的粪便样本进行了分析，揭示了早期饮食的高度异质性。
使用植物 FoodSeq，检测到199种独特的植物食品序列，包括113个物种和86个分配序列变体（ASVs）。此外，42%的植物ASVs仅在一个国家被检测到，只有八种主食（玉米、大米、小麦、番茄、芒果、葱属植物、香蕉/芭蕉和茄科植物）在所有国家中普遍存在。
主成分分析显示，植物食品的整体存在推动了主要的饮食变异轴（主成分1，PC1）。
与其他主成分不同，PC1只显示出常见食物的正载荷，表明它捕捉到了植物摄入的程度。此外，PC1与整体植物 FoodSeq 丰富度和婴儿年龄高度相关。这些关联符合预期的断奶轨迹，因为婴儿逐渐将不同的固体食物纳入其饮食中。
虽然断奶阶段主导了PC1，但PC2捕捉到了特定国家的饮食特征，这些特征受到区域性主食的影响，如柬埔寨的大米、尼加拉瓜的香蕉/芭蕉和肯尼亚的高粱/小米。这些饮食多样化的时间差异可能反映了文化喂养习惯、经济因素和当地食物可获得性。
各国的饮食多样化速度和时间各不相同。例如，柬埔寨婴儿的饮食多样化迅速，在13个月时达到平稳期，而美国婴儿的饮食多样化则更为渐进，直到19个月才达到稳定。
相比之下，研究人员只检测到28种膳食动物物种。这些包括广泛使用的牲畜，如牛、鸡和猪，以及地区特有的动物，如巴基斯坦的水牛和柬埔寨的鱼。
值得注意的是，41%的样本缺乏非人类动物DNA，只有三分之一的样本包含超过两种动物物种。鉴于这种有限的范围，以及纤维在微生物群发育中的既定作用，研究主要关注植物性饮食多样性作为微生物成熟的关键驱动因素。
进一步的，肠道微生物群的α多样性在前两年稳步增加，无论哪个国家。然而，国家来源和年龄是β多样性个体间变异的重要因素，而出生方式和母乳喂养状况是微生物组成的重要因素。
进一步的层次聚类展示了微生物演替模式。研究团队观察到一个富含链球菌和双歧杆菌的早期生活集群，以及一个在12-18个月期间富含植物降解菌（如Blautia和Ligilactobacillus）的过渡集群。
一个晚期微生物群集群在21-36个月的过渡后出现，类似于成人微生物群，特征是普氏梭菌和普通拟杆菌。
此外，随机森林（RF）模型成功地利用微生物组数据预测了婴儿年龄，并确定双歧杆菌和普氏梭菌为顶级预测因子。
接下来，研究人员比较了饮食成熟模式和肠道微生物群成熟模式。然而，他们发现，尽管饮食多样性与向成人样微生物群的转变有关，但它并不直接与总体微生物多样性相关。
α多样性在饮食多样性趋于平稳后的14-16个月内继续增加，这表明即使达到饮食复杂性后，肠道微生物群的多样化仍在继续。
此外，饮食多样性和过渡及晚期微生物群集群之间存在强烈的正相关关系，包括纤维降解菌如普氏梭菌、拟杆菌和普雷沃氏菌。
相比之下，早期微生物群集群与饮食多样性无关，这加强了初始微生物组成主要由母乳而非固体食物塑造的观点。
结论
结果支持两阶段发展模式：早期和成熟阶段分别由母乳摄入和饮食多样性控制。
在成熟阶段，儿童的生理年龄和植物性饮食多样性预测了某些与成人样微生物群功能相关的特定菌群的定植。
值得注意的是，尽管补充喂养模式多样，但演替趋势在整个队列中相似。这表明，无论特定区域的饮食传统如何，微生物群都遵循可预测的成熟路径。
这些数据证实了在补充喂养期间多样且充足的植物性食物摄入促进了肠道微生物群向富含纤维降解菌的成人样状态的成熟。
此外，这些发现强化了植物性饮食多样性在微生物群发育中的作用，提供了一种简单而有效的监测婴儿微生物群成熟的指标——这一指标可以在全球公共卫生和营养干预中轻松实施。
重要提示：medRxiv 发表的是未经同行评审的初步科学报告，因此不应被视为结论性的信息，也不应作为临床实践或健康相关行为的指南，或被视为已确立的信息。
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