孕妇肠道微生物对母体本身和胎儿的重要意义
怀孕是女性一生中最为特殊的阶段,在这段时期,女性体内很多的激素水平、免疫功能以及体内新陈代谢等都会发生改变。肠道微生物作为居住在我们肠道内的居民,已被近年来大量的研究证明与我们体内的神经、免疫调控,以及激素分泌有不可分割的联系。肠道微生物的改变通常也伴随着体内这些因素的改变,所以妊娠期间的肠道微生物组成通常会随妊娠期的改变而改变,而美国犹他大学Marcela C SMID教授认为在妊娠期间,孕妇肠道内的微生物每3个月就会逐渐发生改变。
但肠道微生物组成和多样性的改变可能最终会造成对宿主免疫、代谢、消化和神经发育的种种影响,因此,孕妇肠道微生物与其自身的生理调控和健康等很多方面息息相关,比如目前了解比较清楚的就是孕妇肠道微生物与多种妊娠期并发症之间存在一定的关联。但它们的能力远不止于此,越来越多的研究表明孕妇肠道微生物还能通过一些目前还不清楚的途径影响婴儿的健康和神经发育。
妊娠并发症是指孕妇在妊娠期间出现的一些病症,有些孕妇甚至是在没怀孕之前就有这些病症的。主要包含高血压、糖尿病和心脏病等,截止目前,妊娠期间为什么容易引发这些疾病的具体原因并没有弄清楚,但是越来越多的研究发现其中一些并发症与孕妇肠道微生物之间有很大的联系。
妊娠期糖尿病
妊娠期糖尿病是在生小孩前孕妇体内糖代谢异常或者耐糖机制受损引发的糖尿病,该病仅在妊娠期间发生,生完小孩后其体内的糖代谢就会恢复正常,但是将来引发2-型糖尿病的风险较大。而且妊娠期糖尿病容易引发孕妇被病菌感染、患高血压和糖尿病酮症酸中毒等急性并发症,严重危害孕妇身体健康。此外,孕妇体内高血糖可以导致胚胎发育异常甚至死亡,增加流产发生率。妊娠期糖尿病还可形成巨大胎儿,引发难产和早产,并且在产出时容易对产道造成损伤。引发妊娠期糖尿病的原因很复杂,但是近几年,大量的研究都发现其与孕妇肠道微生物之间有一定的联系, 比如患妊娠期糖尿病的孕妇肠道中副拟杆菌、小类杆菌、艾克曼菌、罗斯氏菌、拟杆菌、史密斯产甲烷短杆菌、真细菌、另枝菌、双歧杆菌的相对丰度降低,但是厚壁菌属、变栖克雷伯氏菌、柯林斯氏菌、罗氏菌、瘤胃球菌、放线菌、狄氏副拟杆菌、脱硫弧菌的相对丰度增加。这些说明孕妇肠道微生物与妊娠期糖尿病有牵连,或可通过肠道微生物来诊断妊娠期糖尿病的发生。
妊娠性肥胖
妊娠性肥胖泛指女性在妊娠时体重增长超过了正常的增重范围而引起的肥胖。妊娠性肥胖可分为两个阶段:妊娠期肥胖和产后肥胖(产后体重滞留)。妊娠期肥胖可能会引起妊娠期糖尿病、高血压、子宫复旧不全、巨大胎儿、难产和新生儿先天性缺陷等一系列问题。过去科学家们普遍认为妊娠性肥胖只与孕妇体内的激素水平有关,但随着微生物学的不断发展,科学家们发现孕妇肠道微生物尤其是大量的拟杆菌属与妊娠性肥胖有很大的相关。一般患妊娠性肥胖的孕妇肠道内肠杆菌和大肠杆菌的相对丰度会降低,但是拟杆菌和双歧杆菌的丰度会提高。
先兆子痫
先兆子痫是指怀孕20周后出现血压升高和蛋白尿,还可能出现头痛、头晕、恶心、呕吐、上腹不适等症状的疾病。它是目前世界上导致孕妇死亡的第二大原因,所以非常可怕。令人遗憾的是,直至如今,先兆子痫的病因尚不清楚,但患有先兆子痫的孕妇肠道中两种致病菌——莫氏布雷德菌和产气荚膜梭菌的相对丰度异常的高,而灵巧粪球菌(一种益生菌)的丰度很低。这说明先兆子痫可能也与孕妇肠道微生物之间有着一定的关系。
消化道疾病
怀孕期间消化道的疾病对胃肠病学家来说是最具挑战性的,因为此时胃肠道会发生多种反应,如食道反流、便秘、恶心和呕吐等。肠道微生物与消化道尤其是胃肠道有千丝万缕的关系,自然也与怀孕期间孕妇的消化道之间联系紧密,例如,消化道紊乱的孕妇肠道中布劳特氏菌和柯林斯氏菌的相对丰度很低,而不动杆菌、肠球菌和胶质类芽孢杆菌的丰度有所提高。而且我国山东大学李艳青教授及其团队还发现布劳特氏菌和柯林斯氏菌可以用作妊娠期消化系统疾病的诊断标志物。
自身免疫疾病
自身免疫性疾病是指机体对自身抗原产生免疫反应而导致自身组织损伤的疾病,如类风湿性关节炎、系统性红斑狼疮等。近年来,越来越多的证据表明妊娠与自身免疫性疾病有关,而在众多影响妊娠期自身免疫性疾病的相关因素中,孕妇肠道微生物引起了广泛的关注。肠道微生物的失衡与多种自身免疫性疾病如风湿性关节炎和系统性红斑狼疮相关。而且在患有佐剂性关节炎、胶原诱导性关节炎和狼疮的小鼠和人类中均存在肠道微生物的紊乱。
孕妇的肠道微生物不仅与其自身健康关系密切,还能对婴儿产生一定的影响。
母体肠道内的微生物可以通过一些目前尚未弄清楚的途径转给婴儿,而且大量研究也表明母体肠道微生物与子代肠道微生物组成、肠道健康和发育等多个方面有一定的关系。而目前被研究的比较多的就是孕妇肠道微生物对婴儿的免疫系统和神经发育的影响。
免疫系统——怀孕期间母体微生物群的短暂变化能够驱动婴儿的免疫能力发生改变,比如当给怀孕的母鼠饲喂抗生素之后,她们下一代小鼠的肠道微生物多样性也会大量减少,而且小肠中缺乏能够产生IL-17的细胞和IL-17的转录基因,肠系膜淋巴结中CD4 +和CD8 +细胞(重要免疫细胞)也大大减少,导致幼鼠的免疫能力大大降低。
神经发育——宿主体内微生物群落结构的变化不仅与焦虑、自闭症、抑郁、应激等神经紊乱有关,还在宿主神经发育中起着至关重要的作用。例如,缺乏微生物的调节作用导致小鼠大脑发育异常,如小胶质细胞(一种神经系统中非常重要的细胞)的异常生长、前额皮质的高髓鞘化、血脑屏障的通透性增加等。而母体肠道微生物又能够影响婴儿的肠道微生物,所以孕妇肠道微生物也能影响婴儿的神经发育。目前比较明确的是母体肠道微生物在引导胚胎小胶质细胞发育中发挥重要的作用。但是这种作用对于成年无菌小鼠中涉及小胶质细胞基因表达的影响要比新生幼鼠的影响更加明显,这表明母体肠道微生物群对子代小胶质细胞的影响可能集中于成年发育时期,而非刚出生的时候。
结语
从以上内容可以看出,孕妇肠道微生物不仅与孕妇本身具有众多方面的联系,尤其是与能够严重危害孕妇身体健康的妊娠期并发症之间的关系,说明孕妇肠道微生物与其自身生命健康息息相关。而且孕妇肠道微生物与子代之间关系亲密,甚至还能对其子代成年神经系统发育造成一定的影响。所以,孕妇肠道微生物的稳态对于母体和婴儿来说都具有非常重要的意义。这也说明未来通过一定的方式比如使用益生菌和益生元等调控、维护孕妇肠道微生物的健康或可成为保护母婴健康的重要举措。