兒童出生及生長階段內(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)自出生時便已經(jīng)存在。然而，不同的菌株是何時，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。
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5年時的糞便樣本，同時收集了母親在分娩時的糞便樣本，隨后將其進(jìn)行了16s rDNA測序分析。總體數(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 個獨立的序列特征（OTU）。隨著兒童年齡的增長，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個月到5歲均有收集到的糞便樣本）通過對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，腸道菌群的alpha多樣性明顯增加，平均每個月增加3.9個單位。UniFrac分析顯示兒童的糞便菌群構(gòu)成隨著年齡增長將越來越向成年人靠近，這一變化趨勢在4-12個月時最為明顯。
（圖2，特定菌群隨兒童年齡豐度變化趨勢）
通過比較在4個月到5歲的生長過程中兒童糞便樣本中特定菌群的變化情況，作者將變化趨勢大的菌群分為四類，其中包括：1）4月時豐度最高的菌群；2）12月時豐度最高的菌群；3）4-12月時豐度增長最會明顯，但在3歲時達(dá)到穩(wěn)定的菌群；4）12月之后豐度開始增長，直到3-5歲時仍有上升趨勢的菌群。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，作者通過對兒童生長階段的不同時期的菌群構(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。
