婴幼儿肠道菌群与健康

戴耀华理解肠道菌群发育影响健康与疾病的重要因素理解肠道菌群是从哪里来的非常重要每一个体是如何受到它影响的肠道菌群在生命早期的发展早期定植肠道菌群随生命历程演化1000天是关键时期FromMitsuokaetal细菌数量/克粪便拟杆菌、真细菌双歧杆菌大肠杆菌、场球菌乳酸杆菌产气荚膜梭菌出生断奶成人老年人最早是一片无菌的表面…但在第一批殖民者（定植菌）来了之后…建立了一个复杂的生态系统！生命早期建立一个复杂的生态系统各个阶段有多种多样的影响因素出生4天4-6个月20天产前分娩方式从母体/环境接种的细菌基因无菌?断奶过渡到成人饮食配方奶母乳食物的影响孕龄第一次接触怀孕第二次接触出生Rautavaetal.,2012三种接触母体菌群的方式第三次接触母乳喂养母亲肠道婴儿肠道母乳多样性改变细菌转移胎盘与羊水妊娠能够在很长一段时间内改变肠道菌群Korenetal.,2012n=91个孕妇孕早期孕晚期疣细菌无壁菌TM7互养菌变形菌粘胶球型菌梭杆菌厚壁菌蓝细菌拟杆菌放线菌未分类母体的微生物在整个妊娠期内不断改变并影响到婴儿的健康与发育平衡的引导菌群能抵御感染母体肠道菌群在怀孕时可能在平衡糖代谢的过程中扮演重要角色对建立耐受也有很大帮助母亲的菌群对于婴儿肠道来讲是一个重要来源Korenetal.,2012Brandetal.,2011Rautavaetal.,2012Fiochietal.,2015Makinoetal.,2011Joostenetal.,2013Fichorovaetal.,2011Petricevicetal.,2014Wenetal.,2014各个阶段有多种多样的影响因素出生4天4-6个月20天产前分娩方式从母体/环境接种的细菌基因无菌?断奶过渡到成人饮食配方奶母乳食物的影响孕龄第一次接触怀孕第二次接触出生Rautavaetal.,2012三种接触母体菌群的方式第三次接触母乳喂养母亲肠道婴儿肠道母乳分娩方式细菌转移胎盘与羊水剖宫产儿有不同的肠道菌群•1/延迟定植•2/降低多样性•3/远期影响•（增加过敏、肥胖风险）Acrossbodyhabitats生产方式影响早期定植母体细菌口腔阴道皮肤婴儿分娩方式阴道分娩剖宫产分娩方式塑造新生儿不同身体部位早期菌群的获得及组成阴道分娩：母亲阴道与粪便中的细菌双歧杆菌脆弱拟杆菌类大肠杆菌艰难梭菌剖宫产：医院环境里的细菌、母亲皮肤上的菌群双歧杆菌脆弱拟杆菌类大肠杆菌艰难梭菌菌的数量与多样性都降低分娩方式影响早期定植分娩方式的影响剖宫产儿延迟定植AdoptedfromGrönlundetal.,JPGN,1999Bifidobacteria3103060180020406080100%infantsBacteroidesfragilis3103060180020406080100%infantsClostridiumperfringens3103060180020406080100%infantsage(days)age(days)age(days)产气荚膜梭菌双歧杆菌脆弱拟杆菌**p=0.003***p0.001*******p0.001;**p=0.009%婴儿%婴儿%婴儿日龄日龄日龄16分娩方式的影响剖宫产婴儿肠道菌群延迟定植Yapetal.,2011细菌相对丰度（%）双歧杆菌拟杆菌与普氏菌乳酸杆菌与肠球菌阿托普菌图3不同分娩模式的粪便菌群的横向比较混合线性分析（矫正混杂因素如地点、断奶年龄、同胞数量、母乳喂养时间，湿疹，产前抗生素使用）用虚线表示剖宫产（LSCS），实线表示阴道分娩（V）3天3天1个月1个月3个月3个月1年1年影响分娩方式剖宫产儿肠道菌群多样性较低，尤其是拟杆菌门Jakobssonetal.,2013香农指数分娩方式影响远期健康与免疫功能紊乱相关，如：食物过敏,过敏性鼻炎与哮喘,与BMI升高,超重,以及肥胖相关精神障碍、自闭症Huhetal.,2006;Lietal.,2012;Hortaetal.,2013;Flemmingetal.,2013;Mamunetal.,2013;Goldanietal.,2013;Lietal.,201’;Darmasseelaneetal.,2014Bageretal.,2008;Thavagnanametal.,2008;Roduitetal.,2008;Tollanesetal.,2008;Koplinetal.,2008Sevelstedetal.,2014;Leeetal.,2014;Lietal.,2015;Toro-Monjarazetal.,2015;Huangetal.,2015Curranetal.,2014各个阶段有多种多样的影响因素出生4天4-6个月20天产前分娩方式从母体/环境接种的细菌基因无菌?断奶过渡到成人饮食配方奶母乳食物的影响孕龄喂养方式的影响Harmsenetal.,2000配方奶喂养母乳喂养母乳喂养儿的肠道菌群由双歧杆菌主导双歧杆菌拟杆菌大肠杆菌Roger&McCartney,2010双歧杆菌真细菌-梭状芽胞杆菌组母乳喂养儿配方奶喂养儿饮食影响母乳喂养儿的肠道菌群由双歧杆菌主导主要组分1主要组分3母乳牛奶乳糖55-70g/L40-50g/L总低聚糖3.0-15.0g/L微量53-61g/l30-50g/l10-12g/l8-10g/l氨基酸低聚糖脂肪酸母乳中含有益生元脂肪低聚糖蛋白质乳糖不同表型的双歧杆菌对母乳低聚糖的利用不是所有的细菌都能利用不同的低聚糖的SelaandMills,2010婴儿双歧杆菌能利用母乳低聚糖而成人的双歧杆菌则不可以。Haarman&Knol2005;DavidMills,Locascioetal.,2008母乳中的菌群能引起感染存在正常的母乳菌群这些菌群有保护作用菌群依赖于健康状况与环境而存在Jeurinketal.,2013母乳并不是无菌的研究局限在母乳中能引起感染的致病菌母乳中分离出的乳酸菌首次显示母乳菌群也可以是内源性的第一个采用分子技术研究母乳菌群的研究。首次揭示细菌如何“迁徙到乳腺双歧杆菌从母乳中分离。口服益生元对乳腺炎生效，并且同一菌种在母乳中再现菌种可能对免疫印记产生重要作用，可能对抗病毒（HIV）有一定作用母乳中有核心菌群母乳中的菌群随着母亲的健康状况而改变，如压力、分娩模式科学在快速发展2014健康母亲与乳糜泻患者的母乳组成不同母乳中的乳酸菌与双歧杆菌：抗生素治疗与临床因素的影响哺乳阶段、孕龄与分娩方式对母乳菌群的影响乳房组织中的菌群菌群失调与乳腺癌相关维持母乳菌群平衡的意义母乳-菌群的魔力Ma等人最近提出假说认为母乳菌群中存在的金葡菌等条件致病菌在正常情况下被母乳菌群中一系列有益菌所抑制。但环境改变时，可能会成为乳腺炎的致病因素对健康的启示健康成长发育更好的心理发育防止腹泻降低湿疹发生防止呼吸道感染与喘息防止耳部感染降低糖尿病风险对婴儿而言降低乳腺癌发生降低乳腺炎发生影响母乳喂养率快速恢复降低糖尿病风险对母亲而言1.BelderbosME,HoubenML,vanBleekGM,SchuijffL,vanUdenNO,Bloemen-CarlierEM,KimpenJL,EijkemansMJ,RoversM,BontPediatrAllergyImmunol.2012;23:65-74.2.IpS,ChungM,RamanG,ChewP,MagulaN,DeVineD,TrikalinosT,LauJ.BEvidRepTechnolAssess2007;153:1-186.3.KramerMS,Kakuma.AdvExpMedBiol.2004;554:63-77.辅食添加期的营养变化将会继续塑造肠道菌群怀孕9个月出生断奶羊水母乳各种食物断奶后多样性增加Favieretal,2002..AEM,68:219-226.肠道菌群的发展添加辅食添加配方奶母乳日龄月龄宝宝非洲婴儿比意大利婴儿有更多的拟杆菌DeFilippoetal,2010我们给小孩子吃什么食物是很关键的拟杆菌门厚壁菌门拟杆菌门厚壁菌门各个阶段有多种多样的影响因素出生4天4-6个月20天产前分娩方式从母体/环境接种的细菌基因无菌?断奶过渡到成人饮食配方奶母乳食物的影响孕龄抗生素影响菌群的多样性Nature488,601–602(30August2012)Nature488,601–602(30August2012)HarryJ.Flint1,Nature:488,Pages:601–602:August2012小肠大肠使用抗生素之后使用抗生素之前使用抗生素之前使用抗生素之后肠道菌群肠上皮细胞抗生素使用抗生素治疗导致婴儿菌群不完全的短期的复原在生长发育重要的阶段，即便是短期的效果也会造成长期的后果Fouhyetal.,2012不同阶段的影响因素多种多样出生4天4-6个月20天围产期哮喘和喘息风险增加炎症性肠病风险增加McKeeveretal.,2002;Jedrychowskietal.,2006;Metsalaetal.,2014,Stensballeetal.,2013Kozyrskyjetal.,2007;Almetal.,2008;Maietal.,2010;Risnesetal.,2011;Jedrychowskietal.,2011;Marteletal.,2009各个阶段有多种多样的影响因素出生4天4-6个月20天产前分娩方式从母体/环境接种的细菌基因无菌?断奶过渡到成人饮食配方奶母乳食物的影响孕龄地域Palmeretal.,2007异卵双胞胎基因对于菌群定植的影响我们的认识来源于对双胞胎的研究双胞胎的肠道菌群类似遗传影响环境因素-受到多种地理因素影响饮食环境表型差异基因背景地理因素会影响定植新加坡与印尼细菌的相对丰度(%)SGINYapetal.,2011母亲饮食？环境因素Karmausetal.,2002出生健康独生子女过敏哮喘湿疹鼻炎城市生活无菌环境兄姊日托所农场环境寄生虫感染微生物暴露（脂多糖）各个阶段有多种多样的影响因素出生4天4-6个月20天产前分娩方式从母体/环境接种的细菌基因无菌?断奶过渡到成人饮食配方奶母乳食物的影响孕龄孕龄影响定植早产儿延迟定植、多样性更低、更容易被致病菌定植Goldmann,Leclairetal.1978;Gewolb,Schwalbeetal.1999;Schwiertz,Gruhletal.2003,Jacquot2010).双歧杆菌双歧杆菌乳酸菌乳酸菌结论：多种因素协同影响我们一生的菌群孕龄基因住院抗生素环境母亲的压力母亲的感染与疾病分娩方式喂养方式……最终将影响一生Wopereisetal.,2014生命早期、肠道菌群与免疫发育肠道菌群早期定植总结•肠道菌群在生命早期就通过定植过程开始建立。•早期定植受到几个因素影响。•第一批的定植菌是出生时从母亲获得。•母乳也是影响肠道菌群组成的重要因素，并且优于配方奶。•辅食添加（断奶）将会进一步推动婴儿肠道菌群接近成人的状态。•生命早期建立肠道菌群不仅会影响婴儿期健康，也会影响远期健康。正如在剖宫产儿身上观察到延迟定植，会增加过敏性疾病与肥胖的风险。