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抗生素破坏婴儿的肠道菌群
来源: 查字典生物网| 2016-06-17 发表| 教学分类:生物科技动态

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最近,研究人员通过婴儿出生后头三年肠道微生物种群变化的综合分析,揭示了一些因素——如出生模式(阴道分娩或剖腹产)和抗生素暴露(包括多种抗生素治疗)的影响。这项研究以封面故事的形式,发表在6月15日的《ScienceTranslationalMedicine》杂志,由马萨诸塞州总医院(MGH)和Broad研究所带领的一个研究小组完成,可能有助于了解肠道微生物组是如何建立的,以及儿童体内的微生物组合如何可能引发某些发育疾病,如1型糖尿病和炎症性肠病。

MGH胃肠部门主任、Broad研究所成员RamnikXavier博士指出:“微生物组研究的一个主要动机是,儿童早期的微生物种群似乎对人类健康是至关重要的,因为肠道微生物的多样性减少,可引起很多过敏和自身免疫性疾病。我们的研究不仅以很高的分辨率分析了肠道微生物组,而且还使我们能够识别微生物物种和品系,通过对我们的研究参与者进行随访,我们也能够发现通过单个患者单一样本所不能发现的结果。

与芬兰一个共事多年的研究小组合作,MGH/Broad研究团队招募了一批孩子(39个),从他们出生后每月采集他们的粪便样本,并持续到36个月大。研究人员使用一种标准的RNA测序程序,分析每份样本,以识别微生物种群,并对约25%的样品进行了更详细的全基因组测序,以揭示所鉴定的微生物物种的特殊品系。在研究期间,有20名参与者接受了抗生素治疗呼吸道或耳部感染,接着接受了9到15种治疗方法。

研究发现,发展中的肠道微生物组的许多特点,在所有研究参与者之间是一致的,在相似的年龄点上,存在有特定物种的存在以及许多物种兴衰存亡。研究人员还从先前关于“母乳喂养的影响”的研究结果,发现了一些明显的差异。早期的研究比较了母乳喂养和奶粉喂养的孩子,发现那些母乳喂养时间更长的孩子,双歧杆菌物种的丰度有所增加。在这项研究中所有的孩子都母乳喂养了一段时间,虽然母乳喂养的时间长短和双歧杆菌的水平之间有一些相关性,但是在这一组里有一些孩子,即使是母乳喂养也具有低水平的这类细菌。

先前的研究也发现了一个特定的微生物标签,在破腹产的婴儿出生后前六个月期间,拟杆菌属的丰度较低。在当前的研究中,研究人员在四个剖腹产的孩子中发现了相同的模式,但也惊奇地发现,这也发生在七个阴道分娩出生的孩子中。并没有明确的因素——包括孕产妇抗生素治疗,可以区分具有/不具有低拟杆菌标签的、阴道分娩出生的孩子,但由于这一模式与总体微生物的多样性减少有关,因此这还有待于进一步的调查研究。

已经暴露于抗生素治疗的孩子具有降低的微生物种群多样性,在那些也有低拟杆菌标签的孩子当中,这个差异更大。全基因组测序还发现,在暴露抗生素的孩子中,细菌物种倾向于更少,或者由一个株系控制,而那些不使用抗生素治疗的孩子当中,则出现了几个物种和菌株。随着时间的推移,许多样本的分析显示,抗生素暴露的孩子们的微生物组更不稳定,尤其是在抗生素治疗期间。

在抗生素治疗期间,已知可引起抗生素耐药性的基因增长迅速。编码在细菌染色体上的耐药性基因水平,在停止治疗后迅速下降。但是,编码在小DNA分子(称为可动因子,耐药性基因在细菌之间传递的一种手段)上的耐药性基因,在停药后持续更长的时间。

Xavier说:“接下来,我们想调查的是,在生命的第一周微生物是如何建立的——尤其是,传播的主要机制是什么?早期肠道微生物组成是如何影响孩子们的健康?在这项研究中完成的高分辨率测序,应该可让我们更好地了解婴儿肠道微生物组的自然历史,以及抗生素和环境因素引起的扰动所带来的影响。”

理解肠道菌对代谢、免疫和行为的影响,一直是科学家们的研究热点。2015年5月《CellHostMicrobe》推出了“TheHost-MicrobiotaBalance”特刊,通过一系列文章探讨了宿主与共生菌之间的平衡,特别是婴儿的微生物组。相关阅读:断奶、抗生素都会影响孩子的微生物组。

今年1月份的一项新研究发现,在芬兰儿童中使用的一组叫作大环内酯类的抗生素,与肠道微生物群的改变、哮喘风险的增加以及超重有关。据介绍,大环内酯类抗生素能有效治疗肺部和胸腔感染,被广泛作为一种替代抗生素用于对青霉素过敏的人群。相关阅读:抗生素影响儿童肠道菌群。

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