Nature | 714对母婴纵向追踪：母亲肠道菌群如何影响婴儿菌群与健康？

撰文|617

婴儿出生后的第一年，是肠道微生物组从“起步”走向成熟的关键窗口。过去研究已经提示，分娩方式、喂养方式、抗生素暴露、母亲饮食等因素都会影响婴儿肠道菌群，但这些因素往往被单独分析。母亲在孕期及产后的肠道菌群究竟如何变化？哪些菌株会真正传递给婴儿？母乳、阴道和母亲肠道分别贡献了多少？这些问题仍缺少大规模、纵向且具有菌株分辨率的证据。

近日，荷兰格罗宁根大学医学中心Alexandra Zhernakova和Trishla Sinha团队在Nature发表了题为Maternal influences on infant gut microbiome and health的文章。该研究基于荷兰出生队列Lifelines NEXT，对714对母婴进行了从孕12周到婴儿出生后1年的纵向宏基因组分析，共测序4,526份粪便样本，并整合474项临床、饮食和暴露变量，同时对部分母亲的阴道微生物组和母乳微生物组进行了超深度测序。通过对上述数据的联合分析，该研究揭示了母亲及其肠道菌群在塑造婴儿肠道微生态系统和早期健康结果方面的重要作用。

首先，作者描绘了母亲和婴儿肠道菌群随时间变化的整体图景。与人们可能想象的“孕期菌群大幅重塑”不同，母亲肠道菌群在孕期和产后总体较为稳定，α多样性没有显著改变，仅在组成上出现轻微但可检测的变化。例如， Bifidobacterium longum 在孕期升高，产后3个月略有下降但仍高于孕早期水平。

相比之下，婴儿肠道菌群在第一年经历了快速演替。出生后2周时，婴儿肠道常由双歧杆菌、大肠杆菌，以及皮肤和口腔来源细菌占据；随后皮肤和口腔相关细菌逐渐下降，双歧杆菌在最初数月增加，并在6个月左右达到较高丰度；到12个月时， Ruminococcus gnavus 、 Faecalibacterium prausnitzii 等更接近成人肠道特征的 细菌 开始增加。值得注意的是，婴儿2周龄时的菌群类型并不能准确预测6、9或12个月时的菌群组成， 说明早期定植并非简单决定后续全部轨迹，后续环境和喂养等因素仍会持续塑造菌群。

在众多早期因素中，分娩方式和喂养方式是影响婴儿菌群最突出的两个变量 。阴道分娩与 Bacteroides uniformis 、 Phocaeicola vulgatus 、 Parabacteroides distasonis 等既往被认为具有阴道分娩特征的细菌增加相关；剖宫产婴儿则呈现不同的菌群轨迹。喂养方式同样具有显著影响，但这种差异在9个月左右、辅食逐渐加入后有所减弱。作者还分析了荷 兰队列中较有特色的居家分娩问题：在585名阴道分娩婴儿中，155名在家出生。结果显示，居家或医院分娩与婴儿菌群组成仅呈中等程度相关，其影响明显弱于分娩方式本身。

值得注意的是，婴儿肠道菌群在特定时间点的整体组成变化，除了分娩相关因素、胎龄、喂养方式、胎次和出生体重外，还与母亲孕前吸烟史显著相关。 这说明母亲在怀孕前的生活方式并不会在怀孕开始后“自动清零”，而是可能通过孕期环境、胎盘相关暴露或母体菌群状态，持续影响婴儿早期菌群建立。

接着，作者 分析了 母乳中的24种人乳寡糖（HMOs） 与菌群的关联 ， 然而 在校正后，并未发现HMOs与婴儿菌群多样性、物种或功能通路之间存在稳健关联。相比之下，喂养方式与微生物“神经活性潜能”之间的联系更突出：基于肠-脑模块的分析发现125个显著关联，其中多数与喂养方式有关。

功能层面上，作者特别关注了婴儿肠道菌群的碳水化合物活性酶（CAZymes）。由于婴儿自身消化酶谱尚不成熟，其对微生物碳水化合物代谢能力依赖更强。结果显示，阴道分娩婴儿更富集参与非淀粉多糖代谢 的酶 ，剖宫产婴儿则更富集淀粉代谢相 酶 ；母乳喂养则与抗性寡糖、黏蛋白和人乳糖链代谢相关 酶 富集有关。

该研究最具健康指向性的发现之一，是母亲肠道菌群与婴儿湿疹风险之间的联系。 作者发现，在婴儿第一年发生湿疹的母亲中，母亲肠道菌群α多样性较低。进一步纳入吸烟史和家族过敏史后，母亲菌群多样性仍与婴儿湿疹显著相关。基于母亲分娩时肠道菌群构建的预测模型也显示出一定区分能力 。 并且研究发现 Dialister invisus 与较低的婴儿湿疹风险相关 。

随后，作者进一步追踪了母婴之间真正共享的“菌株”。结果显示， 母亲肠道是婴儿肠道菌株最主要的来源，而母乳和阴道微生物组只在少数情况下贡献优势定植菌株。 比如， 一个有趣 的 例外是 Bifidobacterium breve ： 在能够构建母亲阴道优势菌株 B. breve 的5个家庭中，婴儿肠道均出现了相同菌株，提示某些特定菌株可能在出生过程中垂直传播。

在母婴肠道之间，菌株共享则十分普遍。对于81个可分析物种，作者检测到7,345次菌株共享事件；母婴之间共同物种的菌株共享率中位数为33%，而无关母婴对几乎为0。共享率还具有明显时间依赖性：在婴儿2周和1个月时，中位数约65%的婴儿菌种可与母亲共享菌株，到12个月时下降至约25%，提示随着饮食、环境和社会接触增加，婴儿逐渐获得更多非母源菌株。母亲肠道中某些物种丰度越高，其传递给婴儿的可能性越大；早期传递的菌株也更可能在婴儿肠道中持续存在，并富集碳水化合物代谢、辅酶转运和潜在免疫调节相关功能。

综上，该研究通过大规模纵向宏基因组和菌株分辨率分析，系统揭示了母亲在婴儿肠道微生物组建立中的核心作用，并为分娩方式和喂养方式是塑造婴儿菌群结构与功能的主要外部因素提供了新的证据。更重要的是，母亲肠道菌群与婴儿湿疹之间的关联，为未来从孕期母体微生态角度理解和预防早期免疫相关疾病提供了新的线索。当然，目前结果仍主要是关联性发现，如何从菌群特征走向可干预策略，还需要更多机制研究和不同人群验证。

原文链接：https://doi.org/10.1038/s41586-026-10922-9

制版人： 十一

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