Cell头条:准妈妈的微生物组

【字体: 时间:2012年08月06日 来源:生物通

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  随着妊娠的推进准妈妈的肠道微生物群会发生改变,变得越来越像那些有可能患上糖尿病的人们。然而这些改变似乎并没有损害孕妇的健康,对应血糖和脂肪沉积的增高被认为可以帮助母亲滋养她的孩子。这些研究发现发布在了最新一期(8月3日)的《细胞》(Cell)杂志上。

  

生物通报道  随着妊娠的推进准妈妈的肠道微生物群会发生改变,变得越来越像那些有可能患上糖尿病的人们。然而这些改变似乎并没有损害孕妇的健康,对应血糖和脂肪沉积的增高被认为可以帮助母亲滋养她的孩子。这些研究发现发布在了最新一期(8月3日)的《细胞》(Cell)杂志上。

该研究的领导者、康奈尔大学(伊萨卡)微生物学家Ruth Ley说尽管科学家们早已解析了世界各地以及人类全身的微生物群落,这是第一次在妊娠期间追踪肠道微生物组。

                        

Ley过去曾探讨过肠道微生物群与代谢综合征之间的相互影响。代谢综合征是糖尿病的前兆,其特征是高水平炎症标记物、血糖和脂肪。因为在妊娠过程中发生了相似的改变,她想知道肠道微生物群是否可能反映这一点。她和她的同事们对妊娠早期及晚期采集的粪便样本的微生物DNA进行了测序,发现细菌群落有一致的改变。

总体而言,在第一和第三孕期之间肠道细菌多样性下降,但是某些类型细菌,如变形菌(Proteobacteria)和放线菌(Actinobacteria)的丰度增高。这在肥胖或是有代谢综合征的人群中更为常见。Ley.说:“在这些研究中变形菌尤其常常是坏家伙。它们与炎症有关。”

“描述完全正常的健康状态是如何能有如此深刻的改变的,这是下一步的工作,”贝勒医学院产科医生Kjersti Aagaard(未参与该研究)说。事实上,到妊娠第三期时观察到的改变是合理的。她说:“因为此时宝宝开始长胖。”今年早些时候,Aagaard和她的同事发布了关于比较妊娠和非妊娠妇女阴道微生物组的研究工作;妊娠妇女微生物组主要由乳杆菌种占统治地位,这被认为可以防止有害菌生长,帮助人类消化。

尽管微生物多样性的改变没有影响母亲的健康,第三孕期采集的粪便相比于第一孕期包含更多的炎症标记物。更重要的是,孕妇在结束妊娠前无论是正常体重还是超重,是真的形成了糖尿病,或是服用了抗生素或摄入了益生菌,这一趋势都是真实存在的。而出生后孩子的微生物群与母亲第一孕期样本相似。

当Ley和同事们将来自粪便样本的细菌植入到无菌条件下培养的小鼠体内时,她们发现接受来自第三孕期样本微生物群的小鼠相比给予第一孕期样本的小鼠变得更胖,对于胰岛素更不敏感。

“这极好地表明了微生物组至少促成了改变,或有可能操控了它,”斯坦福大学微生物学家David Relman说。Relman现正研究妊娠微生物组与早产之间的关联。

Ley推测妊娠期间的生理变化改变了微生物群落,转而构建了一个维持代谢综合征中所见情形的正反馈回路。“机体有可能正利用微生物作为工具。你改变微生物群,它们给予你想要的代谢改变,”她说。

Relman说区分因果还需要开展大量的工作。但是这样的研究不管结果如何都是有价值的。“它可能是人类宿主中改变的镜子或监控者,只为这一原因,它就可以提供关于妊娠生理学的新认识,”Relman说。

(生物通:何嫱)

生物通推荐原文摘要:

Host Remodeling of the Gut Microbiome and Metabolic Changes during Pregnancy

any of the immune and metabolic changes occurring during normal pregnancy also describe metabolic syndrome. Gut microbiota can cause symptoms of metabolic syndrome in nonpregnant hosts. Here, to explore their role in pregnancy, we characterized fecal bacteria of 91 pregnant women of varying prepregnancy BMIs and gestational diabetes status and their infants. Similarities between infant-mother microbiotas increased with childrens age, and the infant microbiota was unaffected by mothers health status. Gut microbiota changed dramatically from first (T1) to third (T3) trimesters, with vast expansion of diversity between mothers, an overall increase in Proteobacteria and Actinobacteria, and reduced richness. T3 stool showed strongest signs of inflammation and energy loss; however, microbiome gene repertoires were constant between trimesters. When transferred to germ-free mice, T3 microbiota induced greater adiposity and insulin insensitivity compared to T1. Our findings indicate that host-microbial interactions that impact host metabolism can occur and may be beneficial in pregnancy.

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