Cell两篇论文:在生命的最初几年,肠道菌群就起到了非常重要的作用

【字体: 时间:2024年04月10日 来源:news-medical

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  在生命的最初几年,肠道菌群紊乱与以后的自闭症和多动症等诊断有关。

  

在生命的最初几年,肠道菌群紊乱与以后的自闭症和多动症等诊断有关。这是佛罗里达大学和林雪平大学研究人员领导的一项研究的结果,该研究发表在《细胞》(Cell)杂志上。

同期另外一篇论文则提出,婴儿肠道微生物群随昼夜节律振荡,即使在体外培养也是如此。研究人员指出这种节律早在出生后两周就可以检测到,但随着年龄的增长变得更加明显。这一发现来自一项随机对照试验,该试验还表明,饮食对婴儿微生物群的发育和组成的影响比之前认为的要小。

佛罗里达大学微生物学和细胞科学系教授Eric W Triplett领导了第一篇研究文章,他说:"这项工作的非凡之处在于,这些生物标志物在孩子出生时就能在脐带血中发现,或者在孩子一岁时的粪便中发现,这比诊断结果早了十多年。

这项研究是第一个前瞻性的,研究婴儿肠道菌群的组成以及与儿童神经系统发育有关的其他多种因素。研究人员发现了许多似乎与未来神经系统发育障碍(如自闭症谱系障碍、多动症、交流障碍和智力障碍)有关的生物标记。

这项研究是由林雪平大学的Johnny Ludvigsson领导的ABIS(瑞典东南部所有婴儿)研究的一部分。研究人员对 1997-1999 年间出生的 16,000 多名儿童进行了从出生到 20 多岁的跟踪调查。其中,1197名儿童(7.3%)被诊断为自闭症谱系障碍、多动症、沟通障碍或智力障碍。

研究人员通过在儿童成长过程中多次进行的调查,已经确定了大量的生活方式和环境因素。对于其中一些孩子,研究人员分析了他们一岁时脐带血中的物质和粪便中的细菌。

“我们在研究中发现,患有自闭症或多动症的儿童和没有患自闭症或多动症的儿童在出生后的第一年肠道菌群就存在明显差异。我们已经发现了一些影响肠道细菌的因素,比如孩子一岁时的抗生素治疗,这与这些疾病的风险增加有关,”Ludvigsson说。

在出生后一岁以内反复发生耳部感染(中耳炎)的儿童,在以后的生活中被诊断为发育性神经障碍的风险会增加。感染本身可能不是罪魁祸首,但研究人员怀疑与抗生素治疗有关。他们发现Citrobacter的存在或Coprococcus菌的缺失都会增加将来被诊断出患有神经发育障碍的风险,一种可能的解释是,抗生素治疗扰乱了肠道菌群的组成,从而导致神经发育障碍。以前的研究已经表明,抗生素治疗会损害肠道菌群,增加与免疫系统相关的疾病的风险,如1型糖尿病和儿童风湿病。

文章一作Angelica Ahrens说,“Coprococcus 和 Akkermansia muciniphila具有潜在的保护作用。这些细菌与粪便中的重要物质有关,如维生素B和神经递质的前体,它们在大脑中起着重要的协调信号作用。总的来说,我们在后来接受发育性神经学诊断的儿童中发现了这些细菌的缺陷。”

研究还证实,如果父母吸烟,孩子患发育性神经系统疾病的风险会增加。相反,根据这项研究,母乳喂养有保护作用。在婴儿出生时采集的脐带血中,研究人员分析了人体新陈代谢中各种物质的含量,如脂肪酸和氨基酸。他们还测量了一些来自外部的有害物质,如尼古丁和环境毒素。他们比较了27名被诊断为自闭症的儿童和相同数量的未被诊断为自闭症的儿童的脐带血中的物质。

结果发现,后来被诊断出患有这种疾病的儿童,其脐带血中几种重要脂肪的含量都较低。其中一种是亚麻酸,它是形成ω-3脂肪酸所必需的,ω-3脂肪酸具有抗炎作用,并对大脑有其他几种作用。同一组的PFAS物质含量也高于对照组,PFAS是一组用作阻燃剂的物质,会以几种不同的方式对免疫系统产生负面影响。PFAS物质可以通过饮用水、食物和我们呼吸的空气进入人体。目前还不确定研究小组在瑞典儿童身上发现的关系是否可以推广到其他人群,但这些问题也需要在其他群体中进行研究。

另一个问题是,肠道菌群失衡是一个触发因素,还是饮食或抗生素等潜在因素导致的结果。

然而,即使研究人员考虑了可能影响肠道菌群的风险因素,他们发现,对许多细菌来说,未来诊断之间的联系仍然存在。这表明,未来确诊和未确诊儿童之间肠道菌群的一些差异并不能用这些风险因素来解释。

这项研究还处于早期阶段,需要进行更多的研究,但发现许多未来发育性神经系统疾病的生物标志物可以在早期观察到,这为制定筛查方案和长期预防措施提供了可能性。

第二项研究中,研究人员发现饮食对婴儿生长或婴儿微生物组的差异几乎没有影响。在24个月时,两组之间没有明显的差异。当他们比较不同类型的配方奶粉时,他们发现,与含有双歧杆菌的配方奶粉相比,添加gos的婴儿配方奶粉在促进双歧杆菌持续水平方面更有效。

然而,在纯母乳喂养和配方奶粉喂养的婴儿之间,肠道代谢物谱有显著差异。作者表示:“纯母乳喂养的婴儿和接受婴儿配方奶粉喂养的婴儿肠道内的代谢物环境有很大不同,这可能对代谢启动和许多下游效应产生根本性影响。我们可以得出结论,母乳对婴儿肠道的新陈代谢有完全不同的作用。”


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