最近，研究人員通過嬰兒出生后頭三年腸道微生物種群變化的綜合分析，揭示了一些因素——如出生模式（陰道分娩或剖腹產(chǎn)）和抗生素暴露（包括多種抗生素治療）的影響。這項研究以封面故事的形式，發(fā)表在6月15日的《Science Translational Medicine》雜志，由馬薩諸塞州總醫(yī)院(MGH)和Broad研究所帶領(lǐng)的一個研究小組完成，可能有助于了解腸道微生物組是如何建立的，以及兒童體內(nèi)的微生物組合如何可能引發(fā)某些發(fā)育疾病，如1型糖尿病和炎癥性腸病。

本文通訊作者、MGH胃腸部門主任、Broad研究所成員Ramnik Xavier博士指出：“微生物組研究的一個主要動機是，兒童早期的微生物種群似乎對人類健康是至關(guān)重要的，因為腸道微生物的多樣性減少，可引起很多過敏和自身免疫性疾病。我們的研究不僅以很高的分辨率分析了腸道微生物組，而且還使我們能夠識別微生物物種和品系，通過對我們的研究參與者進行隨訪，我們也能夠發(fā)現(xiàn)通過單個患者單一樣本所不能發(fā)現(xiàn)的結(jié)果。

與芬蘭一個共事多年的研究小組合作，MGH/Broad研究團隊招募了一批孩子（39個），從他們出生后每月采集他們的糞便樣本，并持續(xù)到36個月大。研究人員使用一種標準的RNA測序程序，分析每份樣本，以識別微生物種群，并對約25%的樣品進行了更詳細的全基因組測序，以揭示所鑒定的微生物物種的特殊品系。在研究期間，有20名參與者接受了抗生素治療呼吸道或耳部感染，接著接受了9到15種治療方法。

研究發(fā)現(xiàn)，發(fā)展中的腸道微生物組的許多特點，在所有研究參與者之間是一致的，在相似的年齡點上，存在有特定物種的存在以及許多物種興衰存亡。研究人員還從先前關(guān)于“母乳喂養(yǎng)的影響”的研究結(jié)果，發(fā)現(xiàn)了一些明顯的差異。早期的研究比較了母乳喂養(yǎng)和奶粉喂養(yǎng)的孩子，發(fā)現(xiàn)那些母乳喂養(yǎng)時間更長的孩子，雙歧桿菌物種的豐度有所增加。在這項研究中所有的孩子都母乳喂養(yǎng)了一段時間，雖然母乳喂養(yǎng)的時間長短和雙歧桿菌的水平之間有一些相關(guān)性，但是在這一組里有一些孩子，即使是母乳喂養(yǎng)也具有低水平的這類細菌。

先前的研究也發(fā)現(xiàn)了一個特定的微生物標簽，在破腹產(chǎn)的嬰兒出生后前六個月期間，擬桿菌屬的豐度較低。在當前的研究中，研究人員在四個剖腹產(chǎn)的孩子中發(fā)現(xiàn)了相同的模式，但也驚奇地發(fā)現(xiàn)，這也發(fā)生在七個陰道分娩出生的孩子中。并沒有明確的因素——包括孕產(chǎn)婦抗生素治療，可以區(qū)分具有/不具有低擬桿菌標簽的、陰道分娩出生的孩子，但由于這一模式與總體微生物的多樣性減少有關(guān)，因此這還有待于進一步的調(diào)查研究。

已經(jīng)暴露于抗生素治療的孩子具有降低的微生物種群多樣性，在那些也有低擬桿菌標簽的孩子當中，這個差異更大。全基因組測序還發(fā)現(xiàn)，在暴露抗生素的孩子中，細菌物種傾向于更少，或者由一個株系控制，而那些不使用抗生素治療的孩子當中，則出現(xiàn)了幾個物種和菌株。隨著時間的推移，許多樣本的分析顯示，抗生素暴露的孩子們的微生物組更不穩(wěn)定，尤其是在抗生素治療期間。

在抗生素治療期間，已知可引起抗生素耐藥性的基因增長迅速。編碼在細菌染色體上的耐藥性基因水平，在停止治療后迅速下降。但是，編碼在小DNA分子（稱為可動因子，耐藥性基因在細菌之間傳遞的一種手段）上的耐藥性基因，在停藥后持續(xù)更長的時間。

Xavier說：“接下來，我們想調(diào)查的是，在生命的第一周微生物是如何建立的——尤其是，傳播的主要機制是什么？早期腸道微生物組成是如何影響孩子們的健康？在這項研究中完成的高分辨率測序，應該可讓我們更好地了解嬰兒腸道微生物組的自然歷史，以及抗生素和環(huán)境因素引起的擾動所帶來的影響。”

理解腸道菌對代謝、免疫和行為的影響，一直是科學家們的研究熱點。2015年5月《Cell Host & Microbe》推出了“The Host-Microbiota Balance”特刊，通過一系列文章探討了宿主與共生菌之間的平衡，特別是嬰兒的微生物組。

今年1月份的一項新研究發(fā)現(xiàn)，在芬蘭兒童中使用的一組叫作大環(huán)內(nèi)酯類的抗生素，與腸道微生物群的改變、哮喘風險的增加以及超重有關(guān)。相關(guān)成果發(fā)表于《自然—通訊》。據(jù)介紹，大環(huán)內(nèi)酯類抗生素能有效治療肺部和胸腔感染，被廣泛作為一種替代抗生素用于對青霉素過敏的人群。