换个角度看“三胎” | 胎次影响母婴肠道菌群

换个角度看“三胎” | 胎次影响母婴肠道菌群

谷禾健康

生?还是不生? 

随着三胎政策到来,关于三胎的话题源源不断:

包括显而易见的经济压力,职场男女是否平等,教育是否能跟上,住房是否得到保障,医疗问题,家庭关系,产后心理等各个方面。

今天我们抛开这些看,生育更直接的是一身体的考验

单看“三胎”这个词,意味着母亲从十月怀胎到产下宝宝重复经历三次。每一次的妊娠过程都面临着各种风险,如自然流产,早产,难产,妊娠期并发症等。

而影响妊娠健康(包括上述风险)的一个重要因素是孕产妇的肠道微生物组。

最新研究表明,胎次影响母亲及婴儿的肠道微生物组。

胎次:指某次分娩后某个孩子出生时在其母亲所有活产胎儿中所占的顺序数。

之前,关于怀孕和人体微生物组的研究很少涉及胎次问题,且关于胎次的人类研究存在很大挑战大型动物模型则提供了一种替代方法

来自美国宾夕法尼亚大学研究人员就妊娠期间猪微生物群变化及胎次对其影响进行研究,该成果发表在《Microbiome》上。

该研究确定了胎次是妊娠期间调节肠道微生物群的一个重要环境因素,并突出了猪模型在母婴健康中研究微生物群的重要作用。数据显示,胎次的影响不仅限于母亲,而且与后代早期肠道菌群改变有关。

研 究 结 果

通过同步妊娠和密集纵向监测猪微生物群,研究人员描述了妊娠期间的微生物群轨迹,并确定了胎次对该轨迹的调节程度

妊娠期间肠道微生物群的组成变化遵循几个可预测的趋势

A) 利用肠道菌群组成数据可以预测妊娠时间(P = 3.3e−13),并具有一定的准确性(R2=0.27)

B) 对成熟度指数准确性贡献最大的10个分类单元按重要性排序

C) 狄利克雷多项式混合物(DMM)样本分为8个簇,每个簇由独特的肠道微生物组成

D) 对DMM准确度贡献最大的10个分类单元按重要性排序

E) 每个样本的相对丰度

胎次影响妊娠期间肠道菌群轨迹

A) NMIT数据的主坐标分析(PCoA)图显示了不同种类动物的肠道微生物群轨迹在前两个轴上的差异

B) NMIT数据的非度量多维标度(NMDS)图描述了肠道微生物群轨迹之间的差异

C) 箱形图描述了每个个体和每个高胎次个体之间的NMIT差异

D) 计算每个样本和来自同一个体的第37天样本之间的Bray-Curtis beta多样性

E) Bray-Curtis beta多样性是计算每个样本和前一周来自同一个体的样本之间的差异

F) 狄利克雷多项式混合物(DMM)只显示收集自高胎次动物的样本

G) DMM只显示了从零胎次动物中收集的样本

微生物组在妊娠期间重复变化,这种重构随着胎次增加而发生得更快

胎次与妊娠末期关键类群相对丰度的显著差异有关

在妊娠第 37 天和第 114 天收集 18 头母猪粪便样本进行宏基因组测序, 在(C)第37天和(D)第114天,零胎次和高胎次动物之间存在差异。

在分娩时,胎次与肠道中几种菌相对丰度有关:

  • Treponema bryantii在高胎次猪富集(该菌与提高母猪饲料效率有关)
  • 罗伊乳杆菌Lactobacillus reuteri淀粉乳杆菌Lactobacillus amylovorus这两种菌在未生育的动物中富集。(两者都是常见的益生菌菌株,可增加母猪和仔猪的体重和脂肪增加,增强免疫功能)

在18个母系-子代“四联体”中进行了菌株追踪,每一个四联体包括一只母母猪和三只小猪。

在婴儿猪出生后10天,母亲的胎次与婴儿猪肠道中Akkermansia muciniphila、Prevotella stercorea大肠弯曲杆菌Campylobacter coli 水平的改变有关。

高胎次母猪所生的婴儿猪肠道中Akkermansia muciniphila增加。该菌与人类肥胖代谢性疾病的风险降低广泛相关。

母体胎次与后代肠道微生物组组成的显着差异有关

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A) NMDS 图显示了所有 54 头仔猪肠道微生物组组成的差异

B) 母胎次与肠道微生物组组成显著相关(P = 0.002)

C) 所有54个仔猪粪便样本中平均相对丰度>1%的所有微生物(Adj。P<0.05),显示了零胎次和高胎次母亲所生婴儿之间的差异丰富。

看到这里,有些人可能会有疑惑,一般来说生育较多(高胎次)通常年龄也相对较大,那么年龄的影响是否会影响实验结果

该研究的作者也考虑到这层因素。猪也是高度社会化的,并建立基于年龄的社会等级。

零胎次(未生育过)的猪不仅是最小的动物,而且是社会等级的最底层,通常会受到更年长的动物的欺凌。为了减轻社会等级制度的不良影响并确保最大限度的福利,未产仔和已生育过的母猪在妊娠期间被栅栏隔开

然而,几行证据认为年龄不是导致差异的主要原因:

首先,研究人员发现未产(年轻)动物和经产(年老)动物在妊娠第37天的肠道微生物群组成相似(这两组动物已经分开约5周)。

其次,NMIT的分析显示,微生物群轨迹的最大变化发生在未产仔单胎次母猪之间,而不是在最年幼和最年老的动物之间。

最后,胎次对微生物组的影响是明显的,即使没有生过胎(最小)的动物被排除在外——高胎次和低胎次的动物没有被栅栏隔开,但它们在怀孕期间的微生物组成熟度仍然不同

微生物组作为孕产妇和婴儿健康中胎次相关结果的一个可能促成因素,值得进一步探索。

研究人员在母体和子代中鉴定出的胎次相关的细菌种类已经被证明会影响宿主在其他系统中的代谢,增加了这种变化影响宿主的营养获取或利用的可能性。

即使胎次的细微差异也与微生物组变化有关,强调了在设计和分析妊娠期和婴儿的人体微生物组研究时考虑胎次的重要性

此外,未生育(零胎次)母亲的后代出生体重降低,死亡率较高,儿童期肥胖代谢性疾病的风险增加。这些胎次相关的表型和疾病是否以及如何与微生物组联系仍然是一个重要的却未解决的问题。

随着越来越多人响应“三胎”政策的号召,探索研究“胎次”与微生物组的关系和机制,对推进基于微生物组的诊断和治疗以改善人类母婴健康有重要价值。

参考文献:

Berry Alexander S F,Pierdon Meghann K,Misic Ana M et al. Remodeling of the maternal gut microbiome during pregnancy is shaped by parity.[J] .Microbiome, 2021, 9: 146.

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