撰稿人:何国庆教授 - 浙江大学生物系统工程与食品科学学院教授;亚洲乳酸菌学会联盟副主席;中国食品科学技术学会益生菌分会副理事长

在过去的十五年中,基因组测序技术和分析都取得重大进步,极大地扩展了我们对生命早期人类微生物群的认识,我们的理解不仅包括这个独特生态系统的微生物组成(它们是谁),还包括其功能和与各种疾病的关联的完整概述(它们的作用),以及精确和个性化调节的方法(它们如何优先选择)。

目前在不同的生态环境中已经对微生物组的组成和功能进行了研究,例如在正常和健康的妊娠过程中及之后,雌性激素分泌,免疫状态和新陈代谢发生重大变化,肠道、阴道和母乳中的微生物群也发生了重塑,由于进化而产生的这些微生物变化不仅可以促进胎儿的发育,更有利于有益和特定的微生物群转移到下一代,尤其是对胎儿大脑的健康发育至关重要。

为婴儿提供必要的营养物质母乳也含有微生物和各种各样的功能调节因子,它们可直接或间接地保护婴儿免受呼吸道和胃肠道感染以及炎症性疾病的侵害。

从婴儿期到幼儿期,从青春期到成年期,然后到老年期,以及在怀孕等特殊生理状态期间,尽管改变或适应的驱动因素仍然未知,但第一批微生物群落,一个特殊的来源母体微生物群,它垂直地传给后代,从而决定了人的第一个定殖菌群。

新⽣⼉最初从⺟体获得菌群,其肠道菌群和⺟体的匹配率可⾼达70%以上;妈妈如果健康的话,她会通过合理的分娩模式、合理的母乳喂养模式传递给婴儿。也就是说妈妈健康,孩子就健康,孩子在养育过程中,更好的母乳喂养、更少的接触抗生素以及更好的去接触大自然,才能够养育他更好的菌群。

母体微生物的垂直传递对婴儿肠道菌群的建立具有重要作用。然而,母体微生物究竟以何种途径传递给婴儿?

近日,内蒙古农业大学张和平团队在Microbiome上发表了最新研究,以乳双歧杆菌Probio-M8通过分离、培养和特定菌株的生化表征等综合功能分析来充分验证菌群在母婴间垂直传递。

该研究以一株分离自健康妇女母乳的乳双歧杆菌Probio-M8(Bifidobacterium animalissubsp.lactisProbio-M8,简称Probio-M8)作为生物标记菌株,结合纯培养和高通量测序技术研究双歧杆菌在母婴间的垂直传递及遗传变异。

相关的实验如下:

纳入哺乳期健康母婴志愿者,母亲口服Probio-M8菌粉,通过培养组从母亲粪便、母乳和婴儿粪便中均分离出Probio-M8同源株,表明Probio-M8可通过哺乳经过口腔/肠道-乳腺轴垂直传递给婴儿;从母婴粪便宏基因组数据中组装出Probio-M8同源株,再次证明Probio-M8可实现母婴间垂直传递;在母婴分离的同源株中发现编码葡萄糖转运蛋白基因glcU高频突变,表型鉴定发现该基因突变株对碳源代谢能力增强,表明Probio-M8在肠道中发生了适应性进化。

实验结果表明,母亲摄入的Probio-M8可以通过口腔-肠道-乳腺途径转移到婴儿肠道,从而达到垂直传递的功能。

以往大多数试图证明母婴间菌群传递现象的研究都是观察性,仅在属/种水平分辨率下进行,并且完全依赖于非培养组的方法。

张和平教授团队的“母乳源益生菌Probio-M8可通过哺乳经口腔/肠道-乳腺轴垂直传递到婴儿肠道”,这项研究提供了关于母乳菌群对婴儿肠道定植影响的独特见解,也为未来新生儿补充母乳源益生菌提供了新的策略。

注:本研究在Microbiome上发表相关文章原文链接,欢迎读者朋友们阅览。