【科研】Nature Medicine：子宫内微生物定殖的初步探索

来源：中华医学会围产医学分会

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新生儿和婴儿肠道菌群的建立是启动免疫系统发育和促进健康的微生物群-宿主共生关系的关键步骤之一。此前已有研究报道了在分娩期和分娩后微生物群的建立与免疫系统的相互作用关系。但是，在胎儿时期体内是否存在细菌以及其功能作用如何未有定论。在3月20日的《Nature Medicine》中，Rackaityte等人对胎儿肠道微生物含量的分析表明，具有潜在免疫作用的细菌非常有限，为此领域开辟了新的研究问题。

论文ID

原名：Initialexploration of in utero microbial colonization

译名：子宫内微生物定殖的初步探索

期刊：Nature Medicine

IF：30.641

发表时间：2020.3.20

通信作者：Nicola Segata

通信作者单位：意大利特伦托大学

主要内容

在新生儿和婴儿中建立肠道微生物群是启动发育中的免疫系统和促进健康微生物群-宿主共生的关键步骤之一。虽然有几项研究揭示了这种定植在分娩期间和分娩后的微生物和免疫学方面（作用），但目前仍有争议的是，在此时期胎儿和细菌之间是否存在功能关系。在3月20日的《Nature Medicine》中，Rackaityte等人报告分析了从终止妊娠收集到的胎儿肠道微生物的含量，并报道了早期细菌定植的证据（图1)。

Rackaityte等人通过使用多种方法来寻找胎儿肠道中的细菌，例如微生物培养，用荧光和扫描电镜对细菌样形态鉴定进行可视化，以及分子方法，包括Sanger测序和16SrRNA基因-扩增测序。过去也使用了同样的一套工具来调查与胎儿接触的组织上是否存在细菌生物，如胎盘和羊水，或用于分析产后胎粪含量。这些先前的研究引起了一场激烈的争论，争论所鉴定的细菌是否实际上是污染的结果，

作者在50个胎儿肠道含量样本中的40个发现了细菌DNA。在鉴定细菌的样品中，发现了三个胎儿细菌谱：一个以微球菌为主(n=9)，另一个以乳杆菌为代表(n=6)，第三个包括乳酸菌和微球菌，以及细菌、双歧杆菌和前置菌(n=25)，尽管最后一个图谱与阴性生物对照相似，前两个图谱仅在少数样品中发现。有趣的是，胎儿细菌谱与不同的胎儿上皮转录组及不同的T细胞组成模式有关，这意味着不同的免疫印迹。作者能够从胎儿肠道分离、生长和鉴定一种特定的细菌：黄体微球菌。这种微生物是在出生后采集的其他胎粪样品中发现的，但在出生后的头几个月收集的粪便样品中发病率较低。作者在模拟妊娠激素环境（孕酮和雌二醇）的条件下对细菌分离物进行了体外实验，发现在这些条件下，它能够在吞噬细胞内增殖和持续。此外，当作者在体外将培养的黄体菌株暴露于原代人胎儿肠道上皮细胞中时，这些细胞的转录组特征与在体外胎儿肠道中观察到的相似。

虽然这项研究提供了证据，表明细菌可以存在于胎儿肠道，这些细菌可能在形成免疫系统中发挥作用，但还有一些有趣的问题有待今后的研究。然而，在这些问题成为目标之前，至关重要的是，这些发现要在不同的研究和独立的队列中能够复制。以前对健康胎盘、羊水和胎粪中细菌存在的研究确实证明了这种验证的必要性。这些先前的研究报告了分离特定微生物菌株的情况，其中最常见的是来自Cuibacterium、葡萄球菌和肠杆菌的菌株，尽管肠球菌、Ralstonia和念珠菌菌株也已被鉴定。其他研究只部分证实了这些细菌群在同一组织中的存在。然而，令人担忧的是在不同的研究中检测到的细菌属的不一致暂未能解释，在解释数据时仍需谨慎。在丰富的培养基中培养低生物量样品也会促进细菌从环境中生长，因此不容易为分离物指定特定的来源。该研究的作者确实很清楚，这些不可避免的限制也适用于胎儿肠道细菌的分析，因此最终确认胎儿肠道中存在活菌需要来自其他群体的其他研究均报道获得分类一致的细菌的相似定植率。

接下来要问的问题之一是子宫内活菌对胎儿的影响的类型和程度。与这里的研究相反，最近的一项研究表明，从人胎盘中分离出来的细菌菌株Ralstonia insidiosa未能诱导体外促炎免疫反应。因此，主要的挑战是了解存活并具有免疫活性的细菌是否在婴儿的健康状况中发挥生物学作用，以及对婴儿和儿童后期疾病影响的风险。由于Rackaityte等人发现存活的细菌存在是“有限的”，关键的相关问题是，经历了不同水平的子宫内定植（从没有定植到被多个细菌定植）的婴儿在短期和长期健康结果上是否有可检测的差异。也就是说，相对于新生儿在分娩期间和分娩后经历的大量细菌多样性，对子宫内定殖的婴儿微生物群的影响有多大？怀孕期间潜在致病菌对胎儿和新生儿健康的影响是众所周知的，但关于健康妊娠中非致病菌的数据却很少。

此外，甚至可能不需要严格的细菌活力来促进宿主对免疫系统的刺激。各种研究表明，即使在没有活性细菌定定殖的情况下，细菌细胞壁和其他细菌成分以及细菌代谢物也会与免疫系统相互作用。因此，多种途径可以用于胎儿微生物群-宿主相互作用，了解哪些途径可以在胎儿环境中特别相关，应该是未来研究的重点。

来源：微生态

作者：仰望星空

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