研究背景
将剖腹产婴儿暴露于母体阴道微生物群,称为“阴道播种”(VS),这是一种将阴道微生物群转移给新生儿的方法,而剖腹产是无法获得阴道微生物群的。有研究表明表明,阴道播种允许母体菌群植入剖腹产分娩婴儿的多个身体部位,并改变微生物群的发育轨迹,更接近阴道分娩的婴儿。目前尚不清楚阴道播种对微生物群的恢复是否会降低剖腹产相关代谢和炎症疾病的风险。因此,本研究在小鼠模型中通过代谢组学和16S rRNA测序评估了人类婴儿阴道播种对肥胖和肠道微生物的影响。
研究思路
研究主要结果
16S rRNA测序揭示VS对肠道菌群的影响
小鼠接受阴道播种的婴儿粪便(VS组)与对照组婴儿粪便移植后的小鼠微生物群有明显差异。VS组与对照组相比,微生物的组成变化更大。在对照组中,葡萄球菌和微杆菌科丰富增加。葡萄球菌是一种常见的皮肤细菌分类菌,而微杆菌科通常被认为是环境分类菌。与顺产的婴儿相比,剖腹产出生的婴儿更容易被皮肤和环境细菌定植,阴道播种可以部分纠正这一点。在接受阴道播种婴儿粪便的小鼠中,有较高水平的大肠杆菌志贺菌,包括大肠杆菌志贺菌在内的变形菌群的早期繁殖,随后在婴儿期减少,被认为是早期生命免疫发展的重要贡献者。
代谢组学揭示VS对粪便代谢物的影响
许多粪便代谢物在治疗组之间存在差异。与VS组相比,对照组的几种SCFAs和某些核酸代谢物减少。在本研究的这些核酸代谢物中,尿苷相关代谢物(二磷酸尿苷-葡萄糖和单磷酸尿苷)的减少与对照组腹内脂肪组织(IAAT)的增加相关。在其他小鼠模型中,较高的尿苷水平已被证明对肥胖有保护作用。在本次的研究中,异亮氨酸与对照组的腹内脂肪组织(IAAT)呈正相关。先前的研究表明,较高水平的异亮氨酸与儿童和青少年肥胖增加有关,而在小鼠模型中,降低异亮氨酸促进代谢健康。因此,这些代谢物可能代表了VS可能有助于降低(IAAT)的功能途径,值得进一步研究。此外,在结果中观察到VS组S -腺苷型同型半胱氨酸的减少,这与群体感应介导的生物膜形成有关。鉴于S -腺苷型同型半胱氨酸的抑制与细菌毒力的减弱有关,这是由于生物膜形成减少,因此可以推测,在VS小鼠中观察到的这些水平的降低可能对宿主有益。
研究结论
本研究在小鼠模型中评估了人类婴儿阴道播种对肥胖的影响。无菌小鼠被植入了接受阴道播种或对照播种的人类婴儿的粪便。与对照婴儿相比,接受阴道播种婴儿粪便的雄性小鼠腹腔内脂肪组织(IAAT)体积减少。在对照组中观察到较高水平的异亮氨酸和较低水平的核酸代谢物,并与腹腔内脂肪组织(IAAT)升高相关。这表明阴道播种引起的肠道微生物组和代谢组的早期变化对代谢健康有积极影响。