Nature返本还原！人胎盘没有微生物组，但可能有潜在病原体

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北京时间8月1日，发表在《Nature》上的一篇论文中，来自英国剑桥大学的一个研究团队描述了他们对人类胎盘环境研究的新发现，并提供证据表明人类胎盘是一个无菌环境。

多年来，医学界普遍认为人类子宫和胚胎中没有微生物，而断奶后的婴儿则拥有一个完整的微生物组，其复杂程度与成人的相当。但在2014年，一个研究团队发现胎盘中存在低水平细菌的证据。从那时起，其他几项研究似乎也证实了这些发现。

但在剑桥大学的研究团队看来，他们认为2014年的研究是有缺陷的，并进一步表明早期的研究认为胎盘中存在的细菌来源于实验室污染和分娩过程中的转移。

图片来源：Nature

在这项新研究中，研究团队使用多种DNA测序方法分析了来自537名女性的胎盘（经阴道分娩或通过剖腹产分娩得到的）样本，这是迄今为止用于此类研究最大数量的样本。他们用人体中未发现的细菌（沙门氏菌）刺激组织，作为阳性对照，然后提取DNA。其中80个样本，研究人员使用了16S rRNA基因测序和宏基因组分析。对于其余样品，他们并行使用两种不同的DNA提取试剂盒，然后对每种样品进行16S测序，比较两种试剂盒的结果。

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由于16S rRNA测序和宏基因组测序的工作原理不同，因此研究人员预测植入的细菌不应该同时出现。他们可以利用这两种方法检测细菌的阳性对照S. bongori，以及在分娩开始前通过剖腹产收集的胎盘中约5％的B组链球菌，但是16S和宏基因组结果不匹配。尽管研究人员在经阴道和剖腹产的一些胎盘样本中发现了其他细菌DNA，但他们可以确定DNA提取试剂盒中大部分DNA的来源。

总而言之，该论文中报道的一些细节揭示了当样本中的细菌浓度非常低时，污染微生物会有多普遍。例如，两个潜在的致病细菌，霍乱弧菌和肺炎链球菌，通过宏基因组学和先前在同一设备上测序的匹配菌株检测到。因此，对这些细菌的检测很可能是作者测序机交叉污染的结果。因此，现代测序方法检测低数量细菌的能力在一些实验中的确存在问题，因为即使是微小的污染物水平也可能会导致假阳性检测。在样品制备的早期阶段，作者的样品受到的污染可能会比后期更严重。这也证实以前的报告说明商业DNA提取试剂盒中存在相对丰富的微生物群，并从空白对照样品提取的遗传物质中鉴定出该公司特有的细菌群落。

最终，该研究作者de Goffau及其同事使用复杂的程序来识别污染物，这让他们得出了一个清晰的结论：在他们的研究中，只有一种类型的细菌在胎盘样本中被令人信服地发现，而且只有约5%的样本中有这种细菌。这一发现为胎盘中不存在功能性微生物群提供了有力的证据，并表明婴儿在正常生理条件下从胎盘中获得微生物的可能性极小。

此外，偶尔在胎盘中发现的细菌是无乳链球菌（Streptococcus agalactiae）。如果在分娩期间存在于母亲体内，无乳链球菌可传染给新生儿并引起肺炎、败血症和脑膜炎。在一些临床实践中被用来预防这种传播。

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一些胎盘样本中发现的无乳链球菌的鉴定与本研究中的健康胎盘无菌的结论并不冲突，因为这种细菌与疾病有关。事实上，无乳链球菌是胎盘中唯一可以发现的细菌，在低数量的样品中反映了一小部分孕妇感染了它，而且它可以进行宫内传播，因此增加了实验结果的可信度。

De Goffau及其同事精心控制的大规模研究为胎盘中没有细菌提供强有力的证据。因此，这项研究也为其他人体器官或组织的研究设定了基准，这些器官或组织最多携带少量细菌，比如肺部或血液。然而，阴性结果很难得到确凿证明，因此对于胎盘没有微生物的结论应该进一步去研究。细菌可以在一定条件下克服许多宿主的屏障，而只有一个到达胎儿肠道的细菌细胞有可能在子宫内开始定植。如何建立人类宿主与其微生物组的共生关系仍然是一个有趣的基本问题，但我们现在可以确信胎盘不是微生物宿主，因此也不是健康条件下胎儿体内各种微生物的主要直接来源。

参考文献：

The Placenta Harbors a Unique Microbiome

DOI：10.1126 / scitranslmed.3008599

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