分娩期抗菌药物暴露与同胞因素对婴儿双歧杆菌早期定植及24月龄内过敏发展的影响研究

为解决婴儿肠道菌群与过敏性疾病关联机制不明确的问题，日本顺天堂大学团队开展了一项前瞻性队列研究，通过追踪121名婴儿从出生至24月龄的肠道菌群动态变化（重点关注Bifidobacterium和Bacteroides），发现分娩期抗菌药物暴露（AED）和同胞存在会显著改变早期肠道菌群结构，而过敏患儿在断奶后表现出微生物多样性恢复延迟和双歧杆菌持续高占比的特征。该研究为通过微生物干预预防过敏提供了时序性证据，发表于《BMC Microbiology》。

　　

过敏性疾病如哮喘、湿疹和食物过敏的全球发病率持续攀升，尤其在发达国家已影响超过20%的人口。这一现象与生命早期肠道微生物的演替密切相关，其中双歧杆菌（Bifidobacterium）作为婴儿肠道优势菌群，被认为在免疫系统发育中扮演关键角色。然而，关于特定菌群动态变化与过敏风险的关联机制仍存在争议，尤其在日本等高双歧杆菌携带率人群中，分娩期抗菌药物使用和家庭环境因素如何影响这一过程尚缺乏系统研究。

为解决这一科学问题，顺天堂大学联合岩手县岩井医院的研究团队开展了一项前瞻性队列研究。该研究纳入121名足月婴儿，从出生至24月龄期间采集7个时间点的粪便样本，通过16S rRNA基因测序（MiSeq平台）分析Bifidobacterium、Bacteroides、Clostridium和Faecalibacterium等菌属的相对丰度，并结合临床诊断评估过敏结局。研究特别关注两个关键早期干扰因素：分娩期抗菌药物暴露（AED）和同胞存在，以揭示其对肠道菌群初始定植及后续过敏风险的调控作用。

主要技术方法
研究采用QIIME2分析流程处理16S rRNA测序数据，通过DADA2插件质量控制后使用SILVA数据库进行物种注释。α多样性采用Shannon和Chao1指数，β多样性通过UniFrac距离评估。过敏诊断依据mAPI（改良哮喘预测指数）、英国特应性皮炎诊断标准等国际指南，由日本儿科学会认证专家确认。统计模型采用线性混合效应模型分析菌群时序变化，Logistic回归评估风险因素。

研究结果

微生物群落时序特征
Bifidobacterium在所有月龄均为最优势菌属（6月龄达峰值），其次为Bacteroides。Clostridium在1月龄占比第四但9月龄后下降，而Faecalibacterium在12月龄后显著增加（图1）。

干扰因素的影响机制
AED显著降低1月龄Bifidobacterium丰度（OR=2.89），而同胞存在则提升其水平（OR=0.336）。阴道分娩婴儿的Bacteroides丰度显著高于剖宫产（OR=13.11）（图2）。

过敏与非过敏群体差异
在无AED且无同胞的亚组中，过敏婴儿1-6月龄的Bifidobacterium丰度和β多样性显著低于非过敏组（p<0.05）。而AED或同胞暴露的婴儿中，过敏组在12-24月龄呈现双歧杆菌持续高占比和多样性恢复延迟的特征（图4,6）。

菌群-过敏表型关联
反复喘息婴儿12月龄Bacteroides丰度更高（OR=3.96），而特应性皮炎患儿24月龄Bifidobacterium较低（OR=0.25）。食物过敏与6月龄后抗生素使用显著相关（OR=0.06）（附表7,9）。

结论与意义
该研究首次在日本人群中证实，早期肠道菌群的初始配置（initial community configuration）和断奶期恢复能力是过敏发展的关键决定因素。当排除AED和同胞干扰时，过敏婴儿表现出典型的"低双歧杆菌-低多样性"早期模式；而存在干扰的群体则通过断奶期菌群重塑能力区分过敏风险。这一发现为精准微生物干预提供了时间窗口依据——维持婴儿期Bifidobacterium优势定植和促进断奶后多样性恢复，可能成为预防过敏的新策略。

研究创新性在于：①采用纵向设计捕捉菌群动态变化而非静态组成；②通过亚组分析揭示干扰因素的"效应修饰"作用；③明确日本人群高双歧杆菌背景下的特殊关联模式。局限性包括样本量较小和未检测短链脂肪酸等功能指标。未来需扩大队列验证，并探索膳食干预对菌群重建的促进作用。该成果发表于《BMC Microbiology》，为过敏预防的微生物靶向疗法提供了重要理论支撑。