母乳微生物组中典型皮肤与口腔菌群的来源解析:采样污染还是真实定植?

【字体: 时间:2025年06月13日 来源:Letters in Applied Microbiology 2.0

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  本研究针对母乳微生物组研究中长期存在的争议——皮肤和口腔菌群是否源于采样污染,首次通过对比同一乳房消毒前后样本的细菌DNA谱,证实这些菌群是乳腺微生物组的真实成员。研究采用氯己定消毒擦拭法,结合PacBio全长16S rRNA测序技术,发现消毒仅显著降低低丰度菌群多样性(P<0.01),而核心菌群(如葡萄球菌属Staphylococcus)不受影响。该成果为母乳微生物组研究提供了方法学规范,同时支持了"乳腺-婴儿菌群传递"假说的生物学基础。

  

母乳一直被视作新生儿理想的食物来源,但直到近十年,科学家们才逐渐揭开其中蕴含的微生物奥秘。研究表明,母乳中含有丰富多样的细菌群落,这些微生物在婴儿肠道菌群定植和免疫系统发育中扮演关键角色。然而,一个根本性问题始终悬而未决:检测到的典型皮肤菌(如葡萄球菌Staphylococcus)和口腔菌(如链球菌Streptococcus),究竟是乳腺的真实居民,还是采样过程中皮肤污染的假象?这个问题直接关系到母乳微生物组研究的可靠性,也影响着我们对"乳腺-婴儿菌群传递"机制的理解。

西澳大利亚大学的研究团队在《Letters in Applied Microbiology》发表的研究给出了明确答案。研究人员创新性地设计了配对实验方案,从23位母亲同一乳房先后采集消毒前(非无菌)和消毒后(无菌)的母乳样本。通过PacBio Revio平台进行全长16S rRNA基因测序,结合严格的生物信息学分析(包括OTU聚类和PERMANOVA检验),首次直接比较了两种采样方式对微生物组结果的影响。

关键技术方法包括:1)配对样本设计(同一乳房消毒前后对比);2)氯己定-酒精双重消毒方案(手部+乳房10cm范围);3)PacBio全长16S rRNA测序(27F/1492R引物);4)生物信息学流程(mothur处理,SILVA v138数据库比对,98.6%相似度OTU聚类);5)统计学分析(配对Wilcoxon检验和PERMANOVA)。

结果与讨论

微生物组成稳定性
研究发现消毒前后样本的菌群结构高度相似,核心菌群如葡萄球菌属(Staphylococcus)、皮肤杆菌属(Cutibacterium)和棒状杆菌属(Corynebacterium)的相对丰度无显著差异。仅婴儿口腔常见菌黏液罗氏菌(Rothia mucilaginosa)在非无菌样本中显著增多(P=0.007),这可能是哺乳后残留在乳头表面的口腔菌所致。

多样性指标差异
非无菌样本展现出1.7倍的OTU丰富度(P=0.003)和1.3倍的香农多样性(P=0.0002),说明皮肤污染主要引入低丰度菌种。但β多样性分析显示消毒处理仅解释1.3%的群落变异(P=0.737),证实核心菌群结构不受采样方式影响。

方法学启示
研究推荐在队列研究中采用简易氯己定消毒法,并提出对相对丰度<0.5%的OTU进行过滤可有效消除污染干扰。值得注意的是,非无菌样本更能反映婴儿实际接触的菌群组成,这对研究母乳菌群与婴儿健康的关联具有特殊价值。

生物学意义
该研究为"乳腺内源性菌群假说"提供了有力证据:皮肤和口腔特征菌在严格消毒后依然稳定存在,暗示它们可能通过肠-乳腺途径或逆流机制定植于乳腺。未来研究需结合宏基因组和培养组学进一步验证这些菌群的代谢活性与功能。

这项研究解决了母乳微生物组研究领域的方法学争议,为后续机制探索奠定了技术基础。其发现不仅对优化婴儿配方奶粉有指导价值,也为理解母婴间微生物传递的进化意义提供了新视角。

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