妊娠晚期口腔、肠道与阴道菌群的时序动态与跨位点互作研究及其对母婴健康的生态学启示

本研究针对孕期母体微生物群动态变化及跨位点关系尚不明确的问题，通过采集22名健康孕妇妊娠晚期口腔、粪便和阴道样本，采用16S rRNA测序技术进行分析。结果发现肠道菌群丰富度随孕程进展显著上升，而阴道菌群丰富度下降；源追踪显示微生物主要源于自身生态位，但存在低水平跨位点贡献；网络分析揭示了复杂跨位点关联，且低丰度菌属在维持生态平衡中起关键作用。该研究为理解晚期妊娠微生物生态提供了新视角，对母婴健康干预具有潜在意义。

　　

妊娠期间，母体微生物群对母婴健康的影响日益受到关注，然而其动态变化规律及不同部位微生物间的相互作用仍不明确。孕期激素水平、免疫功能和代谢的深刻变化可能驱动母体微生物群的适应性改变，以支持胎儿发育和母体内环境稳定。以往研究多聚焦于单一部位的微生物组，如肠道、阴道或口腔，且多基于动物模型或非妊娠人群，缺乏对妊娠晚期多部位微生物时空变化及相互联系的系统探讨。此外，微生物群失衡（dysbiosis）与多种妊娠并发症相关，如妊娠期糖尿病（GDM）、子痫前期以及早产等，但健康妊娠过程中微生物群的生态调控机制尚待揭示。

为深入探究上述问题，来自中山大学附属第三医院的研究团队在《Genomics》上发表了一项研究，通过对22名健康孕妇妊娠晚期不同时间点（孕30–32周和足月）的肠道、阴道及足月口腔样本进行采集，并利用16S rRNA基因测序技术，结合生物信息学分析和统计学方法，系统揭示了微生物群的时序动态和跨位点关联特征。

研究主要采用了以下关键技术方法：首先，招募22名符合严格纳入标准的健康孕妇，采集孕30–32周肠道（LF）和阴道（LV）样本，以及足月肠道（TF）、阴道（TV）和口腔（TO）样本；其次，使用16S rRNA基因V3–V4区测序（Illumina NovaSeq平台）获取微生物组成数据；第三，通过QIIME2和DADA2进行序列处理和Amplicon Sequence Variants（ASVs）生成；第四，利用α多样性（Shannon、Simpson、Chao1、Observed_species指数）和β多样性（加权/未加权UniFrac距离）分析微生物群落特征；第五，采用FEAST（Fast Expectation-Maximization for Source Tracking）方法进行微生物源追踪；第六，基于Spearman相关性和网络分析（Gephi软件）构建跨位点微生物共现网络。

3.1. 参与者一般临床资料

所有参与者平均年龄26.86±2.42岁，孕前体重50.75±5.51 kg，分娩前体重62.79±6.68 kg，身体质量指数（BMI）处于正常范围，无妊娠并发症，符合健康妊娠队列特征。

3.2. 测序数据

各样本组测序深度中位数最高为TV（72,954 reads），最低为TO（46,465 reads），数据质量满足后续分析要求。

3.3. 三个部位的微生物多样性

α多样性分析显示，足月肠道（TF）和口腔（TO）的微生物多样性显著高于阴道（TV）（P<0.001）。肠道菌群丰富度（Chao1和Observed_species）从孕30–32周（LF）到足月（TF）显著增加（P=0.01），而阴道菌群丰富度同期下降（P=0.001和0.003）。β分析表明，不同部位微生物组成存在显著差异，且稀有物种对群落差异影响更大。

3.4. 三个部位属水平微生物组成

足月口腔以链球菌（Streptococcus）、嗜血杆菌（Haemophilus）和纤毛菌（Leptotrichia）为主；足月肠道优势菌为Faecalibacterium、拟杆菌（Bacteroides）和Blautia；足月阴道以乳杆菌（Lactobacillus）占绝对优势（78.64%），其次为加德纳菌（Gardnerella）和假单胞菌（Pseudomonas）。纵向比较显示，阴道中Gardnerella在足月时显著富集（LDA=4.46）。

3.5. 三个部位的特异性微生物

ASV重叠分析显示，口腔菌群具有最高ASV数量（5858），其中93.14%为独有；阴道和肠道菌群在孕晚期呈现动态变化，且存在跨位点共享ASV，如104个ASV在LF和TV间共享，313个在LV和TF间共享。

3.6. 足月肠道菌群与其他微生物群落的联系

3.6.1. 足月肠道菌群的来源

FEAST分析表明，TF微生物主要源于自身生态位（LF，39.98%），其次为阴道（LV 0.19%，TV 0.03%）和口腔（0.17%），其余来源未知（59.63%）。

3.6.2. 足月肠道菌群与其他微生物群落的相关性

网络分析显示，TF与TO、TV、LV和LF均存在复杂关联，但高丰度菌属（如Faecalibacterium、Bacteroides）关联较少，而低丰度菌属（如Comamonas、Hydrogenophilus、Butyricicoccus）成为网络枢纽节点，提示其在跨位点互作中的关键作用。

3.7. 足月阴道菌群与其他微生物群落的联系

3.7.1. 足月阴道菌群的来源

TV微生物主要源于自身前期状态（LV，44.46%），其次为口腔（TO，0.96%）和肠道（LF 0.45%，TF 0.01%），未知来源占54.12%。

3.7.2. 足月阴道菌群与其他微生物群落的相关性

TV与TO、TF、LF和LV的生态网络以负相关为主，低丰度菌属（如Megasphaera、Cutibacterium）连接度最高，Gardnerella与多个LV菌属呈正相关，反映其在足月时的生态重要性。

4. 讨论

本研究系统揭示了妊娠晚期口腔、肠道和阴道菌群的时序动态和跨位点互作特征：肠道菌群丰富度增加可能与维持宿主健康相关，而阴道菌群丰富度下降及Lactobacillus优势与妊娠适应性一致；微生物主要源于自身生态位，但存在低水平跨位点贡献，提示潜在的口腔-肠道-阴道微生物轴；网络分析凸显低丰度菌属（如Butyricicoccus、Comamonas、Megasphaera）在维持生态平衡和网络稳定性中的重要作用，为未来靶向干预提供了新思路。然而，研究存在样本量较小、未涵盖其他部位（如皮肤）、口腔样本缺乏纵向数据等局限，未来需整合多组学技术和更大规模队列验证。

5. 结论

妊娠晚期微生物群具有明显的部位特异性和动态变化规律，跨位点微生物存在贡献与复杂关联，低丰度菌属在生态网络中起关键作用。该研究为健康妊娠的微生物调控提供了重要依据，对预防妊娠并发症和促进母婴健康具有潜在应用价值。