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研究发现,母乳并非无菌的,且母乳中的微生物可以为婴儿肠道菌群的多样性做出贡献,但是关于不同泌乳阶段母乳中的微生物是否一致及母乳中微生物的种类受何种因素的影响,既往较少有相关的研究,近期来自浙江大学食品科学与营养系及青岛大学营养与健康研究院共同发表的研究结果发表于GUT MICROBES杂志上(IF:7.823)。
一、研究背景
婴儿肠道的早期微生物定植对肠道成熟、代谢和免疫发育中起着至关重要的作用,这对婴儿的早期和远期健康具有重要影响。与非母乳喂养的婴儿相比,母乳喂养对新生儿肠道微生物群的建立更有益,这与母乳中的微生物存在密不可分的联系,众所周知,母乳中的营养物质和活性成分随不同的泌乳阶段产生变化,母亲长期的生存地域、饮食、年龄、健康状况、哺乳期会影响母乳的成分构成。
研究者们假设影响母乳成分的生理差异也可能对母乳中细菌的组成产生影响。因此设计了一项横断面研究,以分析母乳微生物多样性和泌乳期微生物的发展变化趋势及其影响因素。
二、研究方法
研究者们采集来自中国北京、杭州、兰州三地足月儿母亲的母乳,主要纳入标准包括:年龄在20-40岁之间、孕前体质指数<24、无妊娠期糖尿病、妊娠20周前无血脂异常、孕20周前收缩压<130mmHg、舒张压<90mmHg;主要的排除标准有:经产妇或患有乳腺炎、或在哺乳期间服用抗生素或生活环境和饮食习惯有明显改变。
分别在婴儿出生后第1天、第2周、第6周分三次采集母乳样本,样本采集时,戴无菌手套操作,并将采集到的样本分装至2-5mL的无菌试管中,-20°C储存运送到实验室后,所有的母乳样品都在-80°C下储存,随后进行微生物DNA提取、16sRNA基因测序和生物信息学检测。
三、研究结果
1、母乳中的生物多样性
研究发现,母乳微生物多样性和丰度在初乳中最高,并随着哺乳时间的推移而降低(p均<0.001)(图1a,1b)。初乳样品相比,2周和6周乳样品的微生物组成在整个泌乳过程中发生了变化(图1c,1d)。
图1.母乳中的生物多样性分析
2、不同泌乳期乳汁中微生物的种类
在微生物的种类上,初乳显示出与过渡乳和成熟乳样品不同的细菌组成。在整个泌乳期变形菌门数量逐渐增加,从初乳占比28.6%,到过渡乳增加至52.7%,成熟乳则上升至58.6%(p<0.001),而硬壁菌门在初乳中占优势(52.6%),随后逐渐减少,在过渡乳样品中下降至32.6%,在成熟乳样品中下降到31.2%(p<0.001)(图2a)。
其中,葡萄球菌属、链球菌属、乳酸杆菌属、不动杆菌属和假单胞菌属在初乳样品中的相对丰度超过5%,为“优势定植菌”,在哺乳期表现出明显的波动(图2b)。
图2.不同泌乳期乳汁中微生物种类的变化
3、母体因素与母乳微生物多样性的变化
哺乳期乳汁微生物多样性和丰富度受母体生存地域的影响。在初乳和成熟乳样品中,三个生存地域的母乳微生物多样性和丰富度显著不同,母体生存地域与整个哺乳期乳汁微生物群落发展显著相关(P<0.001,图3a,3d)。而与血压正常的母亲相比,妊娠高血压早期*母亲的乳汁样品的多样性和丰富度较低(图3b)。
暂未发现母亲年龄与乳汁微生物多样性和丰富度在哺乳期的变化之间存在任何关联(p=0.35,图3c)。
图3. 母体因素对母乳微生物多样性的影响
研究结论
这项研究显示,与母乳中的营养成分和生物活性成分相似,母乳微生物的多样性和丰富度随着哺乳期的延长而逐渐降低。即初乳样品中的牛奶微生物多样性高于过渡乳和成熟乳样品,可能是因为初乳具有更多不同的营养成分和生物活性,可以为微生物生存提供更有利的条件。
母体生存地域和妊娠期血压状况对母乳微生物群落有重要影响,这可能进一步通过母乳喂养影响婴儿肠道微生物群的建立。未来,需要进一步研究母乳微生物群如何影响婴儿肠道发育和远期健康。
*妊娠高血压早期是指孕20周前血压正常,而孕20周后血压升高前(收缩压≥130mmHg或舒张压≥80mmHg)
参考文献:
[1]Wan Y, Jiang J, Lu M, et al. Human milk microbiota development during lactation and its relation to maternal geographic location and gestational hypertensive status[J]. GUT MICROBES; 2020:11(5): 1438-1449.