兒童出生及生長(zhǎng)階段內(nèi)腸道菌群是如何發(fā)育的？
所周知，腸道內(nèi)存在著以微生物為主的致密生態(tài)系統(tǒng)，該生態(tài)系統(tǒng)自出生時(shí)便已經(jīng)存在。然而，不同的菌株是何時(shí)，以何種方式在腸道中定植的至今仍然未知。來自瑞典Gothenburg大學(xué)的Fredrik Backhed教授等人探究了瑞典境內(nèi)471名兒童從出生至5歲時(shí)腸道的微生物種群變化特征，并且將其與成年人的腸道菌群構(gòu)成進(jìn)行了對(duì)比，從而揭示了特定腸道菌群隨年齡變化在腸道中的演化趨勢(shì)。
在該研究中，作者首先收集了471名瑞典兒童從出生1周，4月，12月，3年一級(jí)5年時(shí)的糞便樣本，同時(shí)收集了母親在分娩時(shí)的糞便樣本，隨后將其進(jìn)行了16s rDNA測(cè)序分析?？傮w數(shù)據(jù)顯示：平均每份樣品中能夠獲得56222條序列讀出，其中共包括1434 個(gè)獨(dú)立的序列特征（OTU）。隨著兒童年齡的增長(zhǎng)，糞便樣本中菌群的alpha多樣性隨之增加，然而，5歲兒童的菌群alpha多樣性相比成年人仍有不少差距。此外，母親分娩時(shí)的腸道菌群alpha多樣性以及菌群構(gòu)成相比普通成年人也有明顯區(qū)別。
（圖1，兒童不同年齡段腸道菌群的多樣性及其與成年人的差異）
進(jìn)一步，作者從中挑選了樣品保留完整的213名兒童樣本（從4個(gè)月到5歲均有收集到的糞便樣本）通過對(duì)年齡以及腸道菌群的變化之間的關(guān)聯(lián)性進(jìn)行系統(tǒng)性分析，作者發(fā)現(xiàn)隨著年齡的增長(zhǎng)，腸道菌群的alpha多樣性明顯增加，平均每個(gè)月增加3.9個(gè)單位。UniFrac分析顯示兒童的糞便菌群構(gòu)成隨著年齡增長(zhǎng)將越來越向成年人靠近，這一變化趨勢(shì)在4-12個(gè)月時(shí)最為明顯。
（圖2，特定菌群隨兒童年齡豐度變化趨勢(shì)）
通過比較在4個(gè)月到5歲的生長(zhǎng)過程中兒童糞便樣本中特定菌群的變化情況，作者將變化趨勢(shì)大的菌群分為四類，其中包括：1）4月時(shí)豐度最高的菌群；2）12月時(shí)豐度最高的菌群；3）4-12月時(shí)豐度增長(zhǎng)最會(huì)明顯，但在3歲時(shí)達(dá)到穩(wěn)定的菌群；4）12月之后豐度開始增長(zhǎng)，直到3-5歲時(shí)仍有上升趨勢(shì)的菌群。第一類群中主要包括Bifidobacterium以及其它乳酸菌；第二類群中主要包括Eubacterium 以及Ruminococcus。第三類群中主要包括Bacteroides，第四類群中主要包括氫代謝細(xì)菌，例如Methanobrevibacter, Desulfovibrio以及Bilophila。
綜上，作者通過對(duì)兒童生長(zhǎng)階段的不同時(shí)期的菌群構(gòu)成以及多樣性進(jìn)行了系統(tǒng)性分析，揭示了不同菌群在兒童發(fā)育階段的演化特征，并且揭示了其與成年人腸道菌群的差異。該研究進(jìn)一步證明腸道菌群的演化與宿主的年齡之間存在密不可分的聯(lián)系。
