研究老鼠的研究人员发现了母亲肠道微生物如何帮助胎盘发育和婴儿健康成长的第一个证据。Quadram 研究所、东英吉利大学和剑桥大学的科学家发现,一种已知对小鼠和人类健康有益的肠道细菌会在怀孕期间改变母亲的身体,并影响胎盘的结构和营养运输,这会影响成长中的婴儿。
这种细菌,短双歧杆菌,被广泛用作益生菌,因此这项研究可以指出对抗妊娠并发症和确保整个人群健康开始生活的方法。众所周知,我们肠道中的微生物统称为肠道微生物组,通过对抗感染和影响宿主身体的免疫系统和新陈代谢,在维持健康方面发挥着关键作用。
它们通过分解我们饮食中的食物并释放影响细胞和身体过程的活性代谢物来实现这些有益效果。科学家们现在开始解开微生物与身体之间这些代谢物介导的相互作用,从出生到它们如何影响衰老,但到目前为止,人们对它们如何影响胎儿发育和婴儿出生前的健康知之甚少。
成长中的胎儿从其母亲那里获得营养和代谢物,但这些代谢物在多大程度上受母体微生物组的影响,以及这如何影响怀孕,尚未得到探索。
为了解决这个问题,Quadram 研究所和东英吉利大学的 Lindsay Hall 教授以及剑桥大学的 Amanda Sferruzzi-Perri 博士和 Jorge Lopez-Tello 博士分析了补充短双歧杆菌 对小鼠妊娠的影响。
Hall 教授在生命早期就一直在研究双歧杆菌和微生物组,之前展示了提供特定益生菌如何帮助早产儿。在人类和小鼠怀孕期间,这些细菌在微生物组中的数量增加,它们水平的变化与妊娠并发症有关。
妊娠疾病影响大约十分之一的孕妇。这是令人担忧的,因为即使在怀孕之后,妊娠并发症也会导致母亲和她的宝宝出现健康问题。"
“这项在老鼠身上进行的研究确定了母亲、胎盘和胎儿之间交流的新参与者,即母体微生物组。了解这种交流方式的工作原理以及如何改进它可能有助于许多出现妊娠并发症的女性,因为以及他们正在发育的孩子。”
可以培育出不含任何微生物的无菌小鼠,从而可以与其他具有“正常”微生物组的小鼠进行比较。这些比较为微生物组在健康中的作用提供了有价值的见解,而此类研究无法在人类中进行。
在这项由威康信托基金和生物技术与生物科学研究委员会资助的研究中,他们还研究了给无菌小鼠喂食益生菌短双歧杆菌的效果。
他们的研究结果发表在《细胞与分子生命科学》杂志上,并表明母体肠道微生物组和短双歧杆菌在调节胎儿生长和新陈代谢方面发挥着作用。
在无菌小鼠中,胎儿没有得到足够的糖分,无法正常生长发育。令人兴奋的是,向无菌小鼠提供短双歧杆菌可通过将胎儿新陈代谢、生长和发育恢复到正常水平来改善胎儿结局。缺乏母体微生物组也会以影响胎儿生长的方式阻碍胎盘的生长,更详细的分析确定了一些似乎受微生物组和短双歧杆菌调节的关键细胞生长和代谢因素。
“尽管胎盘对胎儿的生长和存活至关重要,但它一直是一个被忽视的器官。更好地了解胎盘的生长和功能最终将为母亲和婴儿带来更健康的妊娠,”Lopez-Tello 博士说。
研究人员还发现,微生物组会影响关键的营养转运蛋白,包括胎盘内的糖类,也会影响胎儿的生长。
“我们的研究结果表明,母体微生物组促进了胎盘的发育和胎儿的生长。” 霍尔教授说。
“我们认为这与代谢物和营养成分的改变有关,这会影响营养物质通过胎盘从母亲到婴儿的运输。令人兴奋的是,在怀孕期间添加益生菌双歧杆菌可能有助于促进胎盘的功能,这有对胎儿在子宫内的生长产生积极影响。 ”
这些发现有力地表明了母亲的微生物组与婴儿发育之间的联系,但在第一项此类研究中存在局限性。这项研究集中在一个单一的细菌物种上,虽然这表明短双歧杆菌对怀孕期间的无菌小鼠有积极影响,但这并不是一种自然情况。未来的研究需要在更自然和更复杂的微生物组中证实这些影响。
该研究是在老鼠身上进行的,不能自动转化为对人类的治疗。这项概念验证动物研究中提供的知识对于指导未来的人类研究至关重要,这些研究将揭示人类母体微生物组是否具有类似的影响。
当然,如果是这样的话,它可以提供一种相对简单和低成本的方法来帮助改善妊娠结局,对母亲和孩子的终身健康产生积极的好处。
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