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编辑：陈敏/ 主编：张大川、蒋羽鸽/ 学术顾问：寇兴然
【肠道菌群与健康】版主：吴影
早产儿肠道菌群特征及补充益生菌对肠道菌群的影响
Frontiers in Microbiology
●婴儿肠道菌群的组成对儿童的生长发育有影响。它们与各种疾病有关，如新生儿坏死性小肠结肠炎、儿童肥胖、哮喘、高血压、糖尿病以及其他成年期疾病。先前的研究表明，在早产儿中，肠道微生物群中有益菌的定植被推迟，而他们有更多的潜在致病菌。尽管临床研究表明益生菌在降低NEC发病率方面具有潜力，但只有有限的研究同时进行了纵向微生物群分析，以评估补充益生菌对肠道微生物群组成的影响。在研究中，研究人员以早产儿和足月儿为主要研究对象，分析肠道菌群的特征。此外，研究人员观察了补充益生菌后对早产儿肠道微生物群的影响。研究为早产儿早期补充益生菌减少并发症、促进长期健康的临床治疗思路提供了更多证据。
为了研究通过对早产儿肠道菌群特征，分析了补充益生菌对早产儿肠道菌群的影响。四川大学刘瀚旻博士团队于2024年3月7日在【Frontiers in Microbiology】杂志上发表题为“Characteristics of intestinal microbiota in preterm infants and the effects of probiotic supplementation on the microbiota ”的研究成果，揭示了补充益生菌已被证明可以减少早产儿中潜在致病菌的相对丰度，并增加有益微生物群的相对丰度。
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成果介绍
（1）人口统计和临床信息
研究共纳入早产儿64例，足月儿22例(表1)。早产儿组与足月儿组的胎龄、出生体重、Apgar评分差异均有统计学意义(p<0.05)。早产组和足月组在胎膜早破、产前抗生素使用、分娩方式和性别方面没有显著差异。在研究人员的单中心研究中，益生菌组和非益生菌组的早产儿在胎龄、性别、分娩方式和样本采集时间上大致匹配。两组在胎龄、出生体重、分娩方式、性别、胎膜早破发生率、产前抗生素使用、产前类固醇治疗、Apgar评分、新生儿复苏、喂养和新生儿败血症方面无显著差异。
表1
（2）胎便的细菌定植
出生第1天(D1)和第28天(D28)采集粪便标本。采用Illumina NexSeq高通量测序技术对胎粪中所有细菌的16S rRNA基因V3-V4高变区进行测序，能够扩增16S rRNA的细菌视为细菌定植。细菌定植率是指扩增16S rRNA的胎粪样本数量的百分比(Turunen et al, 2021)。D1时，收集早产儿组(D1p)粪便样本30份，从17份样本中扩增16S rDNA。早产儿胎便定植率为56.7%(17/30)。从足月组(D1f)新生儿中收集22份胎便样本，并从16份样本中扩增16S rDNA。足月儿胎便定植率为72.7%(16/22)。在D28时，由于部分受试者退出研究，研究人员从早产儿组(D28p)和早产儿益生菌组(D28p+P)中分别收集了20份和21份粪便样本，并对所有样本进行了16S rDNA扩增。共对93个样本进行测序处理，74个样本成功获得测序数据(表2)。早产儿组和足月组在出生后第一天的细菌定植率无显著差异(56.7% vs. 72.7%;P > 0.05;图1)。
表2
图1
（3）肠道菌群组成及多样性分析
在门水平上，早产儿(D1p)组的微生物群富集于厚壁菌门(52.7%)、变形菌门(39.1%)和放线菌门(6.9%)，而足月婴儿(D1f)组的微生物群以厚壁菌门(41.9%)、变形菌门(41.4%)和放线菌门(12.4%)为主;图2 a)。D1p组拟杆菌门的相对丰度低于D1f组(0.6% vs. 2.5%;P < 0.05)。D1p组的Desulfobacterota和Verrucomicrobia相对丰度也较低(p < 0.05;图2 b)。属水平上，D1p组菌群以葡萄球菌(38.0%)、肠球菌(8.1%)、克雷伯菌(7.2%)、肠杆菌(4.3%)、链球菌(2.8%)为主，而D1f组菌群以葡萄球菌(17.4%)、拉尔斯顿菌(14.5%)、双歧杆菌(10.1%)、链球菌(6.2%)、克雷伯菌(4.0%)为主;图2 c)。D1p组双歧杆菌的相对丰度显著低于D1f组(0.2% vs. 10.1%;p < 0.05)。此外，D1p组Bacteroides和Lactobacillus的相对丰度也显著低于D1f组(p < 0.05;图2 d)。D1p组Shannon指数、Chao1指数均低于D1f组(p < 0.05);图2 e)。为了比较微生物群的整体组成，在OTU水平上进行PCoA。PCoA结果显示，D1p组与D1f组微生物群组成差异显著(p < 0.05;图2 f)。
图2
（4）补充益生菌后的组成及多样性分析
在门水平上，与以厚壁菌门(53.6%)、变形菌门(43.5%)和放线菌门(1.6%)为主的过早益生菌(D28p+P)组相比，过早益生菌(D28p+P)组的菌群富集于变形菌门(48.6%)、厚壁菌门(46.5%)和放线菌门(4.6%)。两组肠道菌群在门水平上无显著差异(图3A)。属水平上，D28p+P组以肠球菌(27.2%)、克雷伯氏菌(18.4%)、肠杆菌(9.3%)、葡萄球菌(7.9%)、链球菌(3.2%)为主，而D28p组菌群以梭状芽孢杆菌(27.1%)、克雷伯氏菌(14.8%)、埃希菌(12.4%)、肠球菌(9.8%)、葡萄球菌(5.5%)、链球菌(5.4%)为主;图3 b)。D28p+P组肠球菌和肠杆菌的相对丰度高于D28p组(P < 0.05)。D28p+P组的大肠杆菌和梭状芽孢杆菌相对丰度低于D28p组(P < 0.05;图3 c)。
图3
四川大学刘瀚旻博士为论文通讯作者。作者声明在研究、撰写和/或发表这篇文章的过程中获得了资金支持。国家自然科学基金(中国区域创新与发展联合基金项目(U21A20333));
中央高校基本科研业务费专项资金(SCU2022D022)。四川省科技厅一般资助项目(2023NSFSC0530)。
● 创新性/应用前景
早产儿肠道微生物群α多样性(Shannon指数和Chao1指数)明显低于足月婴儿。研究人员还发现，早产儿的肠道菌群组成也与足月婴儿有显著差异。
参考文献
https://www.frontiersin.org/journals/microbiology/articles/10.3389/fmicb.2024.1339422/pdf
专家/团队介绍
刘瀚旻博士：教授，主任医师、博士生导师、四川大学华西第二医院院长、国家卫生健康委员会时间生物学重点实验室主任、西部妇幼研究院肺血管重构研究室PI，是四川省学术和技术带头人、四川省卫生健康首席专家、四川省“天府万人计划”天府名医，获四川省科学技术进步奖二等奖。现任中华医学会儿科分会常务委员、中华医学会儿科分会呼吸学组副组长、中华医学会变态反应分会儿科学组副组长、中华医学会儿科分会呼吸学组肺血管疾病协作组组长、中国优生优育协会理事、四川省优生托育协会会长、四川省医学会副会长、四川省医师协会副会长、四川省医院协会副会长、四川省医学会儿科分会候任主任委员、四川省医学会儿科分会呼吸学组组长、成都市医学会副会长、成都市医学会儿科分会主任委员、《中华儿科杂志》《中国医院管理》杂志编委等。擅长儿科常见病、尤其擅长儿童支气管哮喘、慢性咳嗽、间质性肺疾病等呼吸系统疑难疾病及免疫系统疾病。
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