围产期抗生素暴露与母乳喂养方式对新加坡GUSTO队列母乳微生物组的动态影响

本研究通过全长16S rRNA测序技术，首次系统揭示新加坡多民族队列(GUSTO)中母乳微生物组的动态变化规律，发现围产期抗生素预防(IAP)和母乳喂养 exclusivity 显著调控乳汁菌群组成与多样性，为理解母婴微生物传递机制提供了重要流行病学证据。

　　

研究背景与方法创新

人类乳汁作为婴儿生长发育的重要营养来源，其内含的低生物量微生物组近年来被证实对婴儿免疫系统发育和肠道菌群建立具有关键作用。新加坡GUSTO出生队列研究采用前瞻性设计，对208名华裔、马来裔和印度裔母亲的266份母乳样本（产后3周和3个月两个时间点）进行全长16S rRNA基因测序，通过PacBio Sequel II平台获得高精度序列数据。样本处理采用标准化流程：乳汁样本在-80°C条件下保存，DNA提取使用Qiagen Microbial DNA试剂盒，PCR扩增采用27F/1492R引物对，序列聚类以97%相似度划分为操作分类单元(OTU)。

微生物组成特征

研究发现母乳微生物组以葡萄球菌(Staphylococcus)和链球菌(Streptococcus)为优势菌属，分别占总体菌群的21.3%和18.7%，这与全球多个种群的研究结果一致。值得注意的是，新加坡人群母乳中不动杆菌(Acinetobacter)的相对丰度显著较高（平均12.5%），该菌属虽包含医院感染病原体，但研究显示其可能通过树突细胞编程对婴儿过敏产生保护作用。此外，研究检测到典型婴儿口腔菌群（如Gemella、Veillonella）、上呼吸道菌群（Klebsiella、Pseudomonas）和皮肤来源菌群（Cutibacterium）的存在，证实了母乳微生物来源的多样性。

时间动态变化规律

纵向分析揭示母乳菌群随哺乳时间呈现显著动态变化：产后3个月样本的细菌丰富度(richness)较3周样本增加35.6%（P=0.020），但香农多样性指数(Shannon diversity)保持稳定（P=0.364）。特别值得注意的是，双歧杆菌(Bifidobacterium)的检出率从产后3周的23%显著上升至3个月的36%（P=0.038），该菌属作为重要的垂直传递菌株，对婴儿肠道菌群建立具有关键作用。在四个低丰度OTU中观察到时间依赖性变化： Stenotrophomonas maltophilia丰度下降，而Enterococcus faecalis、Pseudomonas sp.和Serratia marcescens丰度上升。

围产期抗生素的持续影响

研究最显著的发现是围产期抗生素预防(IAP)对母乳微生物组的长期影响。36.1%的产妇接受过IAP治疗，其中青霉素(14.9%)、氨苄青霉素(9.1%)和阿莫西林-克拉维酸(6.3%)是最常用药物。抗生素暴露导致菌群多样性持续降低，这种效应在产后3个月比3周更为明显（丰富度P=0.008，香农多样性P=0.016）。在物种水平上，IAP使 Staphylococcus epidermidis丰度增加21%（P=0.001），而不动杆菌sp.1丰度降低54%（P=0.040）。不同抗生素类别呈现差异化影响：青霉素主要影响产后3个月的菌群组成，而头孢类抗生素的影响最小。

分娩方式与喂养实践的调控作用

研究发现分娩方式对菌群的影响较抗生素更微弱：产时剖宫产（非计划性剖宫产）与阴道分娩相比，导致Veillonella dispar和Acinetobacter sp.2丰度升高，而Pseudomonas aeruginosa丰度降低。母乳喂养方式展现显著调控效应：纯母乳喂养母亲乳汁中典型口腔菌株Streptococcus infantis丰度更高（P=0.00002），而Acinetobacter sp.1、Enterobacter hormaechei等条件致病菌丰度较低。数据分析显示，纯母乳喂养者乳汁中口腔来源菌群总丰度比部分母乳喂养者高28.3%（P=0.016），支持了"乳腺-婴儿口腔"菌群双向交换假说。

社会人口学因素的相关性

民族差异分析显示：与华裔母亲相比，马来裔母亲乳汁中S. infantis和Cutibacterium acnes丰度较低，而Stenotrophomonas maltophilia较高；印度裔母亲则呈现Acinetobacter sp.2丰度较低而Klebsiella pneumoniae较高的特征。教育程度而非家庭收入与菌群组成相关：大学学历母亲乳汁香农多样性较低（P=0.006），且 Staphylococcus epidermidis丰度较高。孕前肥胖(BMI≥27.5 kg/m²)与菌群改变相关，肥胖母亲乳汁中Acinetobacter sp.4和E. hormaechei丰度降低，而Enterococcus faecalis丰度升高。

机制探讨与临床意义

研究提出"产后坐月子"习俗可能影响菌群动态：新加坡传统中，华裔(96.4%)、马来裔(92.4%)和印度裔(85.6%)母亲普遍遵循产后居家 confinement 习俗，这种环境暴露减少可能解释产后3周菌群丰富度较低的现象。母乳喂养经历对菌群的持续影响提示乳腺可能存在长期菌群定植：有哺乳史母亲乳汁中S. infantis和V. dispar丰度更高，这种效应与产次无关，表明乳腺组织可能在哺乳间歇期保留特定菌群。

研究局限与未来方向

本研究首次描绘亚洲多民族人群母乳微生物组图谱，但存在若干局限：样本量相对较小，未能进行菌株水平分析；缺乏功能性代谢组学数据；产后饮食数据缺失限制了对营养因素的分析。未来研究需整合宏基因组学、宿主免疫指标和婴儿健康结局数据，以阐明母乳菌群对婴儿发育的具体作用机制。

结论与展望

GUSTO队列研究证实母乳微生物组具有高度动态性和个体差异性，受围产期医疗干预（特别是抗生素使用）、喂养实践和社会人口学因素的多重调控。这些发现为制定母婴菌群定向干预策略提供了科学依据，对优化生命早期微生物暴露、促进长期健康具有重要临床意义。