《自然》：打破傳統(tǒng)認(rèn)知！科學(xué)家縱向追蹤714對(duì)母嬰數(shù)據(jù)，發(fā)現(xiàn)母乳與陰道并非嬰兒腸菌的主發(fā)源地

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早期生命階段是腸道菌群建立的關(guān)鍵窗口期，這一時(shí)期的微生物定殖與嬰兒早期的免疫發(fā)育及未來(lái)的終身健康密切相關(guān)。分娩方式、喂養(yǎng)模式、抗生素等單一因素會(huì)干擾嬰兒菌群的建立，諸多暴露因素共同完成了嬰兒菌群發(fā)育的塑造，明確這些微生態(tài)變化與嬰兒疾病之間的關(guān)系有重要臨床意義。

今日，《自然》雜志發(fā)表了荷蘭格羅寧根大學(xué)科研團(tuán)隊(duì)的論文，研究者們基于著名的大型出生隊(duì)列Lifelines NEXT（LLNEXT），對(duì)714對(duì)母嬰進(jìn)行了縱向宏基因組追蹤，繪制了母嬰間菌株級(jí)垂直傳播的生態(tài)全景，并首次發(fā)現(xiàn)孕期母親的腸道菌群特征是預(yù)測(cè)嬰兒濕疹發(fā)生的關(guān)鍵因子。

研究者從LLNEXT隊(duì)列中獲取了4526份縱向糞便樣本（包括1587份母親糞便和2939份嬰兒糞便），覆蓋了從孕12周到產(chǎn)后1年的時(shí)間段，同時(shí)整合了474個(gè)變量進(jìn)行分析。此外，研究者還對(duì)82份分娩時(shí)的陰道菌群、90份產(chǎn)后1個(gè)月的母乳菌群進(jìn)行了超深度的宏基因組測(cè)序（每樣本測(cè)序量達(dá)40 Gb）。

分析結(jié)果顯示，母親的腸道Alpha多樣性在整個(gè)孕期及產(chǎn)后保持高度穩(wěn)定。盡管群落結(jié)構(gòu)有微弱的變化，但整體極其穩(wěn)健，僅有111個(gè)物種在不同時(shí)間點(diǎn)表現(xiàn)出豐度差異。其中，長(zhǎng)雙歧桿菌（Bifidobacterium longum）在孕期顯著增加，而在產(chǎn)后3個(gè)月略有下降但仍維持高水平。這一變化規(guī)律與孕晚期母親體內(nèi)高水平的孕酮密切相關(guān)。

與之相反，嬰兒的Alpha多樣性隨年齡具有較大的變化。在出生后2周，嬰兒腸道群落通常被單一的優(yōu)勢(shì)分類群主導(dǎo)，隨后Alpha多樣性呈爆發(fā)式增長(zhǎng)。值得關(guān)注的是，研究者利用機(jī)器學(xué)習(xí)進(jìn)行跨時(shí)間預(yù)測(cè)，發(fā)現(xiàn)無(wú)論是母親孕期的菌群結(jié)構(gòu)，還是嬰兒2周時(shí)的極早期群落，都無(wú)法預(yù)測(cè)嬰兒后期（6、9、12個(gè)月齡）的成熟菌群結(jié)構(gòu)。

本研究最核心的貢獻(xiàn)之一是以菌株級(jí)分辨率進(jìn)行了系統(tǒng)發(fā)育分析，捋清了嬰兒早期腸菌的真實(shí)來(lái)源與垂直傳播規(guī)律。

在檢測(cè)的81個(gè)物種中，所有的物種都至少在某一對(duì)母嬰間檢測(cè)到了菌株共享事件。在嬰兒生后2周和1個(gè)月時(shí)，嬰兒腸道內(nèi)高達(dá)65%的物種與母親共享相同的菌株；隨著嬰兒成長(zhǎng)至12月齡，由于環(huán)境菌株的侵入和社會(huì)接觸的增加，母嬰菌株共享率下降至25%。

數(shù)據(jù)分析表明，母親孕期及分娩時(shí)腸道中特定菌群的豐度，是該菌群能否在嬰兒中定植的關(guān)鍵。一旦在早期建立起母源垂直傳播，這些菌株就獲得了極高的定殖黏性。研究證實(shí)，出生后早期成功從母親腸道傳播給嬰兒的菌株，在9到12月齡時(shí)具有極高的持久生存幾率。

令人意外的是，超深度測(cè)序表明，母乳和陰道并不是腸道主導(dǎo)菌群的主要發(fā)源地。盡管母乳中富含表皮葡萄球菌、唾液鏈球菌等，但它們很少能在嬰兒腸道中定植；陰道內(nèi)的乳桿菌在嬰兒腸道中也難尋蹤跡。唯一的例外是短雙歧桿菌（Bifidobacterium breve, SGB17247），它展現(xiàn)了極強(qiáng)的穩(wěn)定性，在所有陰道中檢出B. breve的母嬰對(duì)中，嬰兒100%（5/5）垂直繼承母親陰道中的特定菌株。

研究者分析了不同暴露因素對(duì)嬰兒腸道生態(tài)發(fā)育的貢獻(xiàn)。

分娩方式是塑造嬰兒菌群最強(qiáng)的生物學(xué)預(yù)測(cè)變量。剖宮產(chǎn)嬰兒的腸道在出生后前3個(gè)月內(nèi)都表現(xiàn)出極度持久的擬桿菌屬枯竭，差異直至12個(gè)月都未能彌補(bǔ)。

陰道分娩則與擬桿菌的雙峰分布密切相關(guān)。本研究中還包含155對(duì)家庭分娩樣本，相較醫(yī)院分娩，家庭分娩僅輕微增加了特定擬桿菌的豐度，說(shuō)明分娩的物理環(huán)境僅產(chǎn)生極其微弱的擾動(dòng)。

喂養(yǎng)模式在出生后前9個(gè)月對(duì)嬰兒腸道具有持續(xù)的決定性作用，直到輔食添加后其效應(yīng)才逐步減弱。研究者關(guān)注到，配方奶粉喂養(yǎng)的嬰兒，腸菌功能在腸-腦模塊的喹啉酸降解通路顯著降低，這提示了早期不同的喂養(yǎng)模式可能通過(guò)腸-腦軸對(duì)大腦發(fā)育產(chǎn)生潛在的影響。

在具體疾病的分析中，研究者發(fā)現(xiàn)，母親在孕期及分娩時(shí)的腸道菌群狀況可以有效預(yù)測(cè)嬰兒在生后第一年內(nèi)的濕疹（特應(yīng)性皮炎）的風(fēng)險(xiǎn)。

后期確診濕疹的嬰兒，其母親在孕期（孕12周、28周）、分娩及產(chǎn)后3個(gè)月時(shí)，腸道菌群的Alpha多樣性顯著偏低。這一影響?yīng)毩⒂谀赣H孕期吸煙史、家庭過(guò)敏疾病史等傳統(tǒng)的臨床危險(xiǎn)因素。

難見(jiàn)戴阿利斯特菌（Dialister invisus）是最關(guān)鍵的保護(hù)性物種，其在母親腸道中的豐度偏高與嬰兒濕疹風(fēng)險(xiǎn)降低顯著相關(guān)。此前有研究顯示，該菌與抗炎密切相關(guān)。這意味著，健康的母親腸道菌群特征可能通過(guò)調(diào)節(jié)孕期母體的整體炎癥水平，從而間接地在子宮內(nèi)調(diào)控胎兒免疫系統(tǒng)的發(fā)育。

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參考資料：

[1]Sinha, T., Brushett, S., Fernández-Pato, A. et al. Maternal influences on infant gut microbiome and health. Nature (2026). https://doi.org/10.1038/s41586-026-10922-9

本文作者丨代絲雨