纽约——瑞典和丹麦的研究人员绘制了健康人体肠道菌群在儿童生命头5年的发展图谱。
一篇论文中发表于周三细胞宿主和微生物研究人员指出，出生方式、饮食、抗生素使用和宿主因素是肠道微生物群最初播种和发育的主要促成因素，并与以后生活中的健康结果有关，但尚不清楚这些因素在多大程度上促进了成人肠道的发育。他们写道，细菌在肠道中出现的顺序可能会对群体结构和肠道功能产生长期影响，但这一顺序仍相对未知。
在他们的研究中，他们分析了471名瑞典儿童的肠道微生物群，其中302名是顺产出生的，169名是剖腹产出生的，这些儿童从出生到5岁都被跟踪观察。研究人员收集了这些婴儿出生时、4个月和12个月后、3岁和5岁时的粪便样本，以及357名出生时的母亲的粪便样本，并将他们的微生物菌群与瑞典一般成年人口进行了比较。
他们发现细菌属遵循四种不同的定植模式。重要的是,他们说,Methanobrevibacter和克里斯滕森菌科(Christensenellaceae)，两者都与儿童和成人的物种多样性增加有关，但它们的定植较晚，在5岁时没有达到成人水平。这表明，尽管肠道微生物组在5岁时基本上达到了类似成人的组成，但与人类健康有关的几种细菌分类群是在童年后期获得的。
哥德堡大学的研究员、通讯作者Fredrik Bäckhed在一封电子邮件中说:“今天，我们对生命早期菌群的差异如何影响生命后期的疾病风险知之甚少。”“动物实验表明，这可能很重要，但尚未证实改变的肠道菌群与晚年疾病之间的因果关系。在我们的研究中，我们证明了微生物群是在个体轨迹上发展的，剖腹产出生的儿童在早期有不同的微生物群，但在三到五岁时正常化。”
在对他们的样本进行16S rRNA基因分析后，研究人员确定了每个样本平均有1434个操作分类单元。阿尔法多样性——利用系统发育多样性估算细菌群落的丰富度——随着儿童年龄的增长而增加，但在5岁时仍低于成人。
有趣的是，研究人员还发现，出生方式、性别、出生后第一年使用抗生素或4个月时纯母乳喂养对alpha多样性的增加没有显著影响。
研究人员还对213名从4个月到5岁大的儿童进行了亚分析。这一分析表明，α多样性随着年龄的增长而显著增加。
进一步的分析表明，肠道菌群的整体组成在不同的年龄发生了显著的变化，随着儿童年龄的增长，肠道菌群变得更像成年人。然而，研究人员说，与母亲和成人相比，5岁时儿童的微生物组组成仍有显著差异。
他们还确定了发展中的肠道菌群中个别菌群的四个主要轨迹:相对丰度在4个月时达到最高的菌群，相对丰度在12个月时达到峰值的菌群，相对丰度在4到12个月时迅速增加并在3年达到稳定水平的菌群，以及在12个月后相对丰度增加并在3到5年期间继续增加的菌群。
有趣的是，低的群落丰富度和高的瘤胃球菌属gnavus，这在第二个轨迹中出现了，研究人员说，与代谢综合征、肥胖、心血管疾病和炎症性肠病等疾病反复相关。相比之下，丰富的Methanobrevibacter在第四个轨迹中出现的克里斯滕森菌与新陈代谢健康有关。同样，古生菌、克里斯滕森菌科、Tenericutes和Desulfovibrio与BMI和血液甘油三酯呈负相关。这在第四个轨迹中也有很大的体现。
作者总结道:“未来需要更大规模的研究来确定潜在的发育窗口，当肠道菌群可能对疾病的发展特别敏感时。”“此外，结合我们使用扩增子序列变体对以前发表的数据集进行重新分析和元分析，可能有助于独立于参考数据库的重要类群的识别。”