基因有相似之處,我們的微生物也從父母傳給孩子

現代對人類微生物群的侵襲可能會剝奪一些嬰兒共同進化的微生物,這些微生物塑造了他們的免疫系統,並可能導致其他發育問題

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美國國立衛生研究院人類微生物組計劃和最近的研究產生的海量基因組測序資料提供了強有力的證據,表明正如我們人類的基因從我們的父母和他們的父母,最終從我們遙遠的靈長類祖先垂直傳遞下來一樣,我們的微生物基因也是如此。

這種代際傳遞始於出生之時,當時,幾乎無菌的胎兒在透過產道時暴露於母親陰道中的微生物。 嬰兒身上覆蓋著母親的微生物,吞下了一些,這些微生物成為腸道菌群的創始人。 嬰兒還會用他們新的口腔微生物接種母親的乳房,而母親又將它們送回嬰兒體內,同時還送回母乳中的成分,這些成分專門有利於祖先微生物。 因此,母親的皮膚和口腔也是嬰兒早期微生物的其他重要來源。

在幼兒早期,嬰兒體內和體表的微生物多樣性不斷增長,到三歲時,它就相對接近成人水平。 微生物組正在發育且最具活力的最初三年,也恰好是嬰兒的新陳代謝、免疫力和認知能力發育的時期。 兒童身心發育的階段受到高度進化的模式和約束,動物實驗表明,微生物的演替和早期腸道菌群的組裝也是如此。


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問題就出在這裡:腸道微生物組形成的非常過程本質上就涉及可塑性。 然而,必須存在界限——如果這些界限被跨越會發生什麼? 微生物組在多大程度上容易受到擾動? 顯而易見,強烈的威脅可能會延緩正常的微生物演替,但也可能導致特定分類群的滅絕。 由於演替過程和參與者的時間和組成都很重要,因此這些干擾有可能改變微生物群和嬰兒發育的軌跡。

可能存在哪些型別的威脅? 由於關鍵問題是微生物的代際傳遞及其定時的組裝,因此有三個時期是相關的:懷孕前、懷孕期間和兒童早期。 對於所有這三個時期,抗生素的使用都是相關的,因為它可能直接改變轉移前的母體微生物或之後的兒童微生物。 選擇性剖腹產意味著孩子錯過了產道運輸,而肥皂和食物中的抗菌劑直接影響微生物群的組成。 嬰兒配方奶粉的構建並沒有受益於數百萬年的哺乳動物進化,因為母乳中含有專門選擇性促進首選共進化生物生長並抑制機會主義者和病原體的營養物質。

現代社會對早期微生物群的綜合侵襲表明,我們的後代可能沒有繼承他們應有的份額。 正如越來越多的證據表明,超出發育中微生物群的可塑性可預測地會導致後果。 研究已將剖腹產以及產前和產後抗生素暴露與肥胖、糖尿病、乳糜瀉、哮喘和過敏症等其他起源於發育的疾病風險增加聯絡起來。 這尤其成問題,因為這些暴露非常普遍。 我們現在必須評估如何有效地恢復我們失去的微生物組遺產。

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