婴儿肠道菌群成熟的演替阶段
原创 发布时间:2022-10-27 浏览次数: 1134 来源: 梁丽丽

核心提示:我们证实了婴儿肠道微生物定植和成人肠道菌群失调之间的相似性。对婴儿初级肠道定殖过程的深入了解,可能为研究成人肠道如何被重新定向的二次定殖提供关键的见解。


  一.摘要

  婴儿肠道原发性定植的干扰可导致终生后果,并与一系列宿主条件有关。尽管早期生活因素已被证明会影响婴儿肠道微生物群的发育,但我们目前对早期人类肠道定植的了解仍然有限。为了更深入地了解这个快速发展的生态系统的独特动态,我们研究了8名婴儿(n = 303个总样本)在出生后第一年的肠道微生物群动态变化。为了评估肠道微生物群转变为成熟的成人形态,我们将婴儿的微生物群组成与佛兰芒肠道植物计划 (FGFP) 人群 (n = 1,106) 的微生物群组成进行了比较。我们观察到婴儿肠道菌群通过三个不同的、保守的生态系统发展成熟阶段。在这些连续的肠道微生物群成熟阶段,观察到优势种属从大肠杆菌转变为双歧杆菌再转变为拟杆菌。疾病和抗生素治疗与肠道微生物成熟阶段的回复有关,这是微生物成熟动力学的一种短时间的影响。尽管所研究的微生物群进化成更像成人的肠道微生物群落,但FGFP队列背景下的微生物群群落分型将所有婴儿样本聚集在(成人)潜在的非益生菌拟杆菌2 (Bact2)肠型中。我们证实了婴儿肠道微生物定植和成人肠道菌群失调之间的相似性。对婴儿初级肠道定殖过程的深入了解,可能为研究成人肠道如何被重新定向的二次定殖提供关键的见解。


  二.亮点

  1.肠道微生物成熟经历四个阶段,这四个阶段分别以大肠杆菌、 双岐杆菌和拟杆菌为主导;

  2.在婴儿的第一年末出现了高度氧敏感的产丁酸盐菌属,这是健康成人肠道生态系统的标志;

  3.分析肠道生态系统成熟的演替,可能会为成人肠道如何被重新二次殖发展铺平道路。

  三.结论

  1. 微生物在健康婴儿肠道内的定植过程经历了不同的生态系统发展阶段


  1)肠道微生物成熟经历A B C D四个阶段:A-B 阶段主要由兼性厌氧菌组成以大肠杆菌为主;B-C 阶段主要以双岐杆菌为主;C-D 阶段主要以拟杆菌为主导

  2. 婴儿肠道微生物群属稳定、可重复


  1)最初定植肠道的微生物主要为分解糖、耐氧和/或产乳酸和乙酸的菌属,主要包escherichia,staphylococcus, streptococcus, Bifidobacterium, enterococcus, bacteroides, veillonella, clostridium-xvll, clostridium sensu stricto, blautia, clostridium-xiva, faecalibacterium, sutterella, anaerostipes, lachnospiraceae·uncl;

  2)在婴儿生命的第一年末出现了高度氧敏感的产丁酸盐菌属,包括粪杆菌,这是健康成人肠道生态系统的标志。

  3.外部因素对婴儿肠道微生物群成熟的影响


  1)婴儿在服用抗生素后会影响肠道微生物生态系统。如服用阿莫西林后双歧杆菌丰度降低,停药后肠道菌群恢复原来状态;

  2)儿童功能性便秘有可能是因为通过剖腹产出生或母乳喂养时间短,这表明早期肠道微生物组可能会增加晚年功能性便秘的风险。

  4. 婴儿肠道微生物群向成人形态的转变


  1)所有婴儿样本都被归类为Bacteroides 2 (Bact2)群落,这是一个多样性低/细胞密度低群落,以高丰度拟杆菌属和低丰度粪杆菌属比例为特征;

  2)Bact2群落以前被认为与稀便、炎症和健康状况下降有关,并被假设为反映生态系统失调;

  3)如先前报道的,所研究婴儿的肠道微生物群在其生命的第一年和成年人类似。

  四 结论

  研究8名婴儿(n = 303 个总样本)在出生后第一年的肠道微生物群动态变化:

  ①在婴儿出生后的第一年,肠道微生物群落的连续定植从一个低丰度、耐氧的群落(以大肠杆菌等定植菌属为主)向一个更多样化的群落(包括厌氧菌属,如粪杆菌属)的转变,丁酸是维持结肠缺氧的关键代谢物;

  ②我们的分析证实了之前报道的婴儿和成人的微生物菌群失调之间的相似性,可能是由于初级和次级演替的共同特征;

  ③考虑到肠道菌群原生演替和次级破坏定植之间的相似之处,仔细分析肠道生态系统成熟的演替,可能会为成年人肠道微生物组调节中模拟生物治疗策略的发展铺平道路。

  文献链接: https://journals.asm.org/doi/full/10.1128/mbio.01857-21

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