生命早期母体肠道-母乳-婴儿肠道微生物之间的传递机制，是微生物遗传的关键途径

《Gut Microbes》：The triad of maternal gut-breast milk-infant gut microbial transmission in early life as a critical pathway for microbial inheritance

母婴微生物垂直传递机制及母乳喂养模式影响研究。通过30对母婴纵向队列及8例分离组样本，利用16S rRNA测序分析母体肠道、母乳及婴儿肠道菌群动态。研究发现：母体肠道菌群经母乳垂直传递至婴儿肠道，其中双歧杆菌占比与母乳喂养模式显著相关（P<0.05）。纯母乳喂养组婴儿肠道菌群双歧杆菌丰度增幅达42.7%，且母体肠道菌群贡献度达67.9%。母乳菌群多样性受喂养方式影响（P<0.001），混合喂养组母乳菌群中拟杆菌门占比降低31.5%。研究首次揭示母乳菌群双重来源（母体肠道菌群垂直传递和婴儿口腔菌群交互影响），为优化母乳喂养策略提供微生物学依据。

　　### 母婴微生物传递机制的深入研究

在生命的早期阶段，婴儿的肠道微生物群落的建立与母亲的微生物环境密切相关。近年来，科学家们逐渐认识到，除了传统的通过分娩过程传递的微生物外，还存在一种被称为“细菌遗传”的新形式。这种遗传方式指的是婴儿在出生后通过母乳获取母亲肠道中的微生物，从而形成其自身的微生物群落。本研究通过纵向追踪30对母婴在出生至一个月内的微生物群落变化，揭示了母亲肠道微生物如何通过特定途径影响婴儿肠道微生物的组成和多样性。

### 研究背景与意义

母亲与婴儿之间的微生物传递是人类健康的重要组成部分。研究显示，母亲的微生物库是婴儿微生物群落形成的关键来源之一。这些微生物不仅有助于婴儿肠道菌群的正常发育，还对免疫系统的成熟和长期健康产生深远影响。尽管已有研究表明母婴之间的微生物传递是重要的，但具体的传递路径和时间动态尚未被系统地研究。因此，本研究旨在填补这一知识空白，通过分析母婴在不同时间点的微生物群落，探讨母亲肠道微生物如何通过母乳传递给婴儿，并进一步分析不同喂养方式对婴儿肠道微生物群落的影响。

### 研究方法与设计

本研究采用了多部位、纵向的微生物采样方法，涵盖了30对母婴（其中14对为纯母乳喂养，16对为混合喂养）在出生至一个月内的样本。此外，还对8位产后即刻与婴儿分离的母亲进行了分析，收集了她们的初乳和肠道样本，以追溯母乳微生物的来源。通过16S rRNA测序技术，研究人员对母婴肠道、母乳中的微生物多样性进行了系统分析，并利用统计方法评估了不同样本之间的相关性。

研究过程中，研究人员采用严格的无菌操作程序来确保样本的纯净性。母乳样本通过国际认证的哺乳顾问采集，采用无菌水清洗乳头及周围皮肤，然后使用无菌纱布去除第一滴乳汁，再将乳汁收集至无菌离心管中。婴儿的粪便样本则使用无菌干便收集管进行采集，并在采集后迅速冷冻保存。为了防止微生物在样本采集过程中发生复制，研究人员在采集后立即提取DNA。

### 研究结果与分析

#### 微生物多样性分析

研究结果显示，纯母乳喂养的新生儿在出生第一天的肠道微生物群落主要来源于母乳，且表现出显著的多样性。相比之下，混合喂养的婴儿肠道微生物多样性稍低。在母乳样本中，纯母乳喂养组（EB）和分离组（MNS）在T1阶段（初乳期）的微生物多样性相近，而混合喂养组（MB）的多样性则较低。这表明，喂养方式对母乳微生物的组成和多样性具有显著影响，尤其是在初乳阶段。

#### 微生物群落的组成变化

进一步分析显示，母婴之间的微生物群落存在明显的关联性。在分离组中，初乳与母亲肠道微生物之间呈现出显著的正相关性，表明初乳中的微生物可能来源于母亲肠道。而在混合喂养组和纯母乳喂养组中，婴儿的肠道微生物群落与母乳的微生物组成存在一定的重叠，但纯母乳喂养组的婴儿肠道微生物更倾向于保留母亲肠道中的某些特定菌群，如双歧杆菌（Bifidobacterium）。

研究还发现，婴儿的肠道微生物群落在出生后的不同阶段表现出显著的变化。例如，双歧杆菌在纯母乳喂养的婴儿中表现出更强的时间依赖性，其丰度随着喂养时间的延长而增加。这表明，纯母乳喂养不仅有助于婴儿肠道微生物的建立，还可能促进其长期的稳定性和多样性。而在混合喂养的婴儿中，双歧杆菌的丰度变化不显著，这可能与婴儿通过奶瓶或配方奶摄入的环境因素有关。

#### 微生物传递路径的识别

通过微生物溯源分析，研究人员发现母乳中的微生物主要来源于母亲的肠道。在分离组中，初乳微生物有高达67.9%的比例可以追溯到母亲的肠道微生物，而在混合喂养组中，这一比例下降至21.1%。这一结果支持了“肠道-乳腺”传递路径的假设，即母亲肠道中的微生物可以通过某种内在机制迁移至乳腺，并最终通过母乳传递给婴儿。此外，婴儿的肠道微生物在出生后的早期阶段主要来源于母乳，而其他来源的微生物则相对较少且容易被取代。

### 讨论与意义

本研究的结果表明，母婴之间的微生物传递不仅是一个动态的过程，还受到多种因素的影响。例如，婴儿的吮吸频率和持续时间可能对母乳微生物的组成产生影响。在纯母乳喂养的情况下，婴儿频繁的吮吸行为可能促进母乳微生物的转移，从而增强婴儿肠道微生物的稳定性。相反，混合喂养可能引入其他微生物，从而稀释了母乳中的微生物成分。

此外，研究还发现，母乳中的某些微生物，如双歧杆菌，对婴儿肠道微生物的建立具有重要作用。这些微生物不仅能够促进婴儿肠道的厌氧环境形成，还可能通过代谢活动维持肠道的低pH值，从而抑制潜在的病原体生长。母乳中的低聚糖（HMOs）是双歧杆菌的重要营养来源，其促进作用已被广泛认可。因此，母乳不仅是婴儿的营养来源，还可能是其肠道微生物建立的重要媒介。

### 未来研究方向

尽管本研究提供了关于母婴微生物传递机制的重要信息，但仍存在一些局限性。例如，样本量较小，且未对饮食因素进行严格控制，这可能影响研究结果的普遍性和准确性。因此，未来的研究需要扩大样本规模，并考虑更多的环境变量，如饮食、生活方式和抗生素使用情况，以更全面地理解母婴微生物传递的机制。

此外，随着技术的发展，未来可以通过全基因组分析和单核苷酸变异（SNV）研究，进一步探讨微生物传递的具体事件和机制。这不仅有助于识别更精确的微生物传递路径，还可能揭示不同菌株在母婴之间的传播规律，从而为母婴健康提供更深入的理论支持和实践指导。

### 结论

综上所述，母婴之间的微生物传递是一个复杂而重要的过程，其机制涉及多种因素，包括母乳的组成、婴儿的吮吸行为以及母亲的肠道微生物。本研究通过纵向分析和微生物溯源技术，揭示了这一过程中的关键路径和影响因素，为理解婴儿肠道微生物的建立提供了新的视角。未来的研究应进一步探索这一领域的细节，以期为母婴健康提供更科学的依据。