婴儿的肠道细菌组成(即他们的微生物组)在他们出生时就开始形成,这可能有助于保护他们在童年后期免受病毒感染,一项新的研究表明。
作为迄今为止对英国婴儿微生物组进行的最大规模的研究的一部分,Wellcome Sanger研究所和伦敦大学学院(UCL)的研究人员发现,一周大的婴儿如果具有特定的肠道细菌组合(这种组合只在某些经阴道分娩的婴儿中发现),那么他们在两岁前因病毒性下呼吸道感染(vLRTI)而住院的可能性较低。
这项今天(6月4日)发表在《柳叶刀·微生物》杂志上的研究首次表明,新生儿第一周的肠道微生物组构成与早期儿童期因呼吸道感染住院之间存在关联。研究团队通过全基因组测序和分析1082名新生儿的粪便样本,然后使用他们的电子健康记录追踪到两岁之前的住院情况来进行这项研究。
基于之前英国婴儿生物组研究的发现,这项新研究提示某些微生物组构成可能提供不同的益处,例如对抗病毒感染的保护作用。
虽然需要进一步的研究来证明这一联系,但这些发现可能有助于未来关于儿童呼吸道疾病的研究和预防工作,包括开发有效的婴儿益生菌以减少婴儿呼吸道感染的风险。
总体而言,这项研究揭示了早期生命中的肠道微生物组如何在我们的未来健康中发挥作用,并强调了更大规模的研究(如“微生物、母乳、心理健康和我”(4M)项目)的重要性。
肠道微生物组是一个复杂的生态系统,包含数百万种对人类健康至关重要的微生物,并且在免疫系统发育中起着重要作用。由于它在出生时立即开始形成,第一个月是干预以恢复或增强微生物组的最早窗口。
此前,研究团队发现,经阴道分娩的婴儿与剖宫产(C-section)出生的婴儿相比,其微生物组不同,尽管这些差异在孩子一岁时基本消失。同一团队的另一项研究还发现,所有英国婴儿在出生后第一周内都有一种被称为先锋细菌的三种细菌之一。其中两种,长双歧杆菌(B. longum)和短双歧杆菌(B. breve),被认为是益生菌,因为它们有助于促进稳定微生物组的发展。
在这项基于上述两项研究的新研究中,Sanger研究所和UCL的研究团队分析了1082名新生儿的粪便样本,以了解在第一周获得的先锋肠道细菌如何影响他们后来的健康结果。研究人员随后查看了电子健康记录,以追踪从出生到两岁的住院情况,并查看是否存在任何关联。
研究人员发现,一些经阴道分娩的婴儿,其早期肠道微生物组中含有较高数量的先锋细菌长双歧杆菌(B. longum),以及其它类似的有益双歧杆菌和拟杆菌属物种,如B. bifidum和B. dorei,这些婴儿因vLRTI而住院过夜的风险较低,与其他所有婴儿相比。即使考虑到婴儿接受抗生素的情况以及喂养方式(母乳、配方奶或两者兼有)等重要因素,这一发现仍然成立。
然而,并非所有经阴道分娩的婴儿都有相同的微生物组组成。研究团队根据微生物组谱型识别出另外两组婴儿,这两组婴儿因vLRTI住院的风险高于长双歧杆菌组。这些其他微生物组谱型既存在于经阴道分娩的婴儿中,也存在于剖宫产婴儿中。
需要注意的是,研究团队观察到这一发现是一种关联,即相关性,需要进一步研究来证明任何因果关系。虽然这项研究仅考察了儿童常见的一个健康结果——病毒性呼吸道感染,但未来需要更大规模的研究来调查长双歧杆菌或其他潜在有益的先锋细菌(如短双歧杆菌)是否可能与其他健康结果有关。研究人员计划在即将进行的4M研究中探讨这一点。
UCL的Cristina Garcia-Mauriño博士是该研究的第一作者,她表示:“病毒性下呼吸道感染是幼儿住院的主要原因之一,我们的研究提出了某些早期肠道微生物组可能有助于降低这种风险的可能性。进一步的研究以确认并探索背后的因素,包括肠道微生物组与肺部微生物组之间的相互作用,可能会为预防儿童期呼吸道感染找到新的方法。”
UCL的资深研究作者Nigel Field教授说:“虽然我们的发现是观察性的,但我们发现某些婴儿微生物组与儿童期病毒性呼吸道感染风险较低之间的关联是显著且新颖的。这是第一次观察到这种关联,而这只有通过Baby Biome Study的大规模研究以及结合高分辨率基因组技术与临床结果才有可能实现。为了更好地了解我们的微生物组如何影响健康,像4M这样的更大规模研究至关重要,我期待着从Baby Biome Study和4M中获得的见解,这将进一步塑造我们对微生物组与健康相互作用的理解。”
利物浦儿童成长研究(C-GULL)的首席研究员Louise Kenny教授,她未参与这项研究,表示:“剖宫产通常是一种救命手术,对于母亲和婴儿来说可能是正确的选择。此外,关于分娩的决定是个人化的且复杂的,没有一种单一的方法适合所有人。虽然这项研究表明,一些经阴道分娩的婴儿可能不太容易出现严重的呼吸道感染,但这并未在所有经阴道分娩的婴儿中看到,这表明还有其他因素在起作用。需要进一步的研究来创建一个全面且细致的图景,并帮助找到新的方法,使建议和临床方法能够根据个人情况进行调整。”
Wellcome Sanger研究所的资深研究作者Trevor Lawley博士说:“在生命的最初几天里,我们的微生物组已经是蓬勃发展的生态系统,随着我们的成长而发展和适应。我们的研究增加了越来越多的证据,表明在早期生活中获得的先锋肠道细菌可能会影响以后的健康,突出了肠道微生物如何可能帮助我们抵御感染和其他疾病。不同类型的婴儿肠道细菌可能提供不同的益处,理解这些可能为开发针对早期微生物组发展的靶向婴儿益生菌铺平道路。未来,我们或许能够根据孩子的独特微生物谱型,创建个性化的干预措施,优化他们的肠道微生物组,促进更好的健康和发展。”
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