孕妇肠道微生物群影响母婴界面免疫激活,关乎妊娠结局:代谢免疫新视角

【字体: 时间:2025年05月10日 来源:Nature Communications 14.7

编辑推荐:

  子痫前期(Preeclampsia)严重威胁孕妇和胎儿健康,其发病机制不明。研究人员围绕孕妇肠道微生物群开展研究,发现肠道菌群失调会影响胎盘发育、血管化及 NK 细胞功能,还与碳水化合物代谢改变有关。该研究为子痫前期防治提供新思路。

  在孕育新生命的奇妙旅程中,孕妇的身体就像一个精密且复杂的 “小宇宙”,各个系统都在悄然发生变化,其中肠道微生物群也不例外。肠道微生物群就如同住在肠道里的 “小居民”,看似微小,却对人体健康有着至关重要的影响。在孕期,它们本应帮助维持孕妇的免疫和代谢平衡,助力胎儿茁壮成长。然而,有一种可怕的疾病 —— 子痫前期,却打破了这份和谐。
子痫前期是全球范围内导致孕妇发病和死亡的重要原因,大约 5%-8% 的妊娠会受其影响。它不仅会引发孕妇高血压、蛋白尿和多器官功能障碍,还可能导致孕妇死亡、自然流产和早产。对于胎儿来说,可能面临生长受限、早产甚至胎盘早剥等严重问题,这些都可能给孩子的未来埋下隐患。令人头疼的是,子痫前期的病因十分复杂,至今尚未完全明确,目前既无法准确预测,也缺乏有效的预防手段,唯一的 “治疗方法” 只有提前分娩胎儿和胎盘。

为了攻克这一难题,来自意大利 Humanitas University 的 Silvia Giugliano 等人开展了一项重要研究,相关成果发表在《Nature Communications》上。这项研究聚焦于孕妇肠道微生物群,试图揭开它与子痫前期之间的神秘联系。

研究人员采用了多种关键技术方法。在动物实验方面,选用 C57BL/6J 小鼠构建模型,通过给怀孕小鼠口服万古霉素来诱导肠道菌群失调。之后,运用粪便微生物群移植(FMT)实验,将万古霉素处理或未处理小鼠的粪便移植到怀孕小鼠体内,以此探究肠道微生物群变化的影响。在检测分析技术上,借助 16S rRNA 基因测序来分析微生物群组成,利用代谢组学技术研究肠道和胎盘的代谢变化,还运用免疫组化、免疫荧光、细胞培养等实验检测细胞免疫反应、胎盘结构和功能相关指标 。

下面来看看具体的研究结果:

  • 肠道微生物群变化影响胎儿和胎盘发育:给小鼠口服万古霉素后发现,在胚胎发育的第 12.5 天(ed12.5)和第 14.5 天(ed14.5),胎儿死亡率和吸收率显著增加,胎儿体重在 ed12.5 时降低,不过在 ed14.5 时因胎盘相关转运蛋白基因上调出现逆转。进一步研究发现,ed14.5 时胎盘效率降低,胎盘迷路区面积减小,血管充血增加,这表明万古霉素处理损害了胎盘发育,影响了胎儿正常生长。
  • 肠道菌群失调改变胎盘血管化和血管生成:研究人员对胎盘进行染色分析,发现万古霉素处理组的胎盘 CD31 信号减少,α - 平滑肌肌动蛋白(α -SMA)表达升高,这意味着胎盘血管化和血管生成受到影响,血管成熟度降低。同时,处理组胎盘缺氧诱导因子 - 1α(Hif - 1α)表达增加,缺氧情况加重,还引发了内质网应激(ER stress)。
  • 肠道菌群失调通过 uNK 细胞影响胎盘血管化:子宫 NK(uNK)细胞在胎盘血管化过程中发挥着关键作用,它能分泌干扰素 - γ(IFN - γ)促进血管重塑。研究发现,万古霉素处理在 ed14.5 时降低了胎盘 NK 细胞中 IFN - γ 阳性细胞的百分比和 NKG2D 表达,同时增加了肿瘤坏死因子(TNF)阳性 NK 细胞数量,还减少了 DBA + uNK 细胞数量,导致胎盘血管内皮生长因子 - C(VEGF - C)表达降低,进而影响胎盘血管化。
  • 母体肠道微生物群变化与不良妊娠结局相关:FMT 实验表明,移植万古霉素处理小鼠粪便的怀孕小鼠,其胎盘 NK 细胞的 IFN - γ 和 NKG2D 表达降低,TNF 分泌增加,这与直接用万古霉素处理怀孕小鼠的表型一致,说明母体肠道微生物群组成的变化会影响胎盘免疫反应。此外,对微生物群的分析发现,万古霉素处理改变了母体肠道微生物群的组成,但胎盘微生物群未受影响,这提示不良妊娠结局可能与肠道微生物群的变化密切相关。
  • 肠道菌群失调对肠道和胎盘代谢组的影响:代谢组学分析显示,万古霉素处理改变了肠道和胎盘的代谢组。在肠道中,影响了碳水化合物和氨基酸代谢相关途径;在胎盘中,碳水化合物、脂质、能量和氨基酸代谢等途径受到干扰,尤其是半乳糖代谢和磷酸戊糖途径。进一步研究发现,胎盘 NK 细胞功能受葡萄糖和半乳糖代谢影响,高葡萄糖浓度可恢复受损 NK 细胞的功能,减少胎儿吸收。

综合以上研究,研究人员得出结论:母体肠道菌群失调会改变碳水化合物代谢,抑制胎盘 NK 细胞功能,进而影响妊娠结局。这一研究揭示了肠道微生物群、代谢和免疫稳态之间的相互作用,为子痫前期等妊娠相关疾病的生物标志物识别和治疗靶点研究提供了新方向。同时,也提醒人们要重视孕期健康饮食,合理补充营养,维持肠道微生物群的平衡,降低子痫前期的发病风险,为母婴健康保驾护航。

相关新闻
生物通微信公众号
微信
新浪微博
  • 急聘职位
  • 高薪职位

知名企业招聘

热点排行

    今日动态 | 人才市场 | 新技术专栏 | 中国科学人 | 云展台 | BioHot | 云讲堂直播 | 会展中心 | 特价专栏 | 技术快讯 | 免费试用

    版权所有 生物通

    Copyright© eBiotrade.com, All Rights Reserved

    联系信箱:

    粤ICP备09063491号