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母体微生物组影响儿童健康。然而，它对后代干细胞的影响，调控发育，仍然知之甚少。
2024年12月10日，中国科学院上海免疫与感染研究所Parag Kundu团队在Cell Stem Cell（IF=19.8）在线发表题为“Maternal gut microbiota influence stem cell function in offspring”的研究论文，该研究发现母体肠道微生物群影响后代干细胞功能。
为了研究母体微生物群在调节后代干细胞中的作用，使用嗜粘Akkermansia muciniinia操纵母体微生物群。不同的母体微生物组对后代神经元和肠道干细胞的增殖和分化有不同的影响，影响它们的发育轨迹、生理和长期健康。将改变的母体微生物群移植到无菌小鼠体内，将这些干细胞表型传递给受体的后代。选择性定植Akkermansia的无菌小鼠的后代没有表现出这些干细胞特征，强调了微生物组多样性的重要性。代谢更活跃的母体微生物组丰富了循环短链脂肪酸（SCFAs）和氨基酸的水平，在后代干细胞的mTOR通路上留下了明显的转录组印记。在怀孕期间阻断mTOR信号可以消除母体微生物组介导的对干细胞的影响。这些结果表明，母体微生物组在后代干细胞的编程中起着基本作用，并代表了一个有希望的干预目标。
肠道菌群是居住在肠道内的微生物群落的复杂生态系统，协调复杂的相互作用，驱动宿主生理和器官功能。已经证明，肠道微生物组，即“全息生物”的原核对应体，调节其真核宿主的多种生理过程，包括器官成熟、功能和衰老。肠道微生物组显示出不同的组成和功能特征，这取决于宿主的年龄、健康状况和生理状态，如怀孕。值得注意的是，母体妊娠期肠道微生物群具有对后代健康的适当调节至关重要的标志性特征。现在已经确定，母体微生物组可以影响后代的多个发育方面，如免疫和神经发育，以及代谢表型，这可能具有长期的健康影响。相反，母体微生物群的破坏严重影响后代的发育过程，导致神经和肠道发育障碍和炎症。总之，这些发现表明，母亲的微生物群是后代发育和健康的关键决定因素，也是后代日后患疾病的易感性。所有复杂生物的产前和产后发育基本上是由细胞增殖、生长和分化等过程控制的。干细胞具有巨大的自我更新能力，通常调节这些关键的发育过程。在出生后的生活中，不同种类的干细胞继续补充组织和器官成熟所需的细胞，帮助健康身体的发育。因此，母体微生物组和后代的干细胞是真正的候选者，它们似乎在控制早期生命发育方面发挥着核心作用，强调了可能的“微生物组干细胞轴”调节发育。尽管有几项研究探讨了母体微生物组对后代免疫和代谢健康的作用，但其对后代干细胞和相关发育过程的影响仍然不清楚。该研究证明，怀孕期间母体肠道微生物群会影响后代的肠道和神经干细胞特征。母体微生物群和胎儿干细胞之间的这种串扰，由循环代谢物介导，影响后代的发育、长期健康、行为和疾病恢复。总的来说，该研究为母体肠道微生物群的功能重要性提供了新的视角，证明母体肠道微生物组在编程后代两个重要且功能多样的器官的干细胞方面的贡献，从而塑造了他们的发育和生理。这些发现提出了一个根本性的问题，即母体微生物组是否会影响或影响后代的其他干细胞壁龛，如肝脏或肌肉中的干细胞壁龛。
参考消息：
https://www.cell.com/cell-stem-cell/fulltext/S1934-5909(24)00365-5
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