作者：北京协和医院-中心实验室-统计与生信平台 贾鑫淼

指导：北京协和医院骨科教授 中心实验室副主任 吴志宏

近期，Nature发表了迄今为止最大规模的新生儿肠道菌群的宏基因组学研究，该研究来自英国惠康桑格研究所（Wellcome Sanger Institute）的Trevor Lawley团队，研究结果显示：

分娩方式是影响新生儿期肠道菌群组成的最主要因素，剖宫产会造成新生儿肠道菌群发育不良，增加医院环境相关机会致病菌的定植，破坏母婴间的拟杆菌传递。

看到这里有些朋友可能要紧张了，有些宝妈可能后悔没有坚持顺产了，亲们切莫太紧张，这些变化是否对长期健康有影响还需进一步研究。

这项迄今为止最大规模的新生儿肠道菌群宏基因组学研究，是肿么一回事儿？

研究选择了婴儿生物群落研究中的596名健康且足月生产的婴儿，其中314名是阴道分娩，282名是剖宫产分娩。研究人员分别收集婴儿出生后第4、7和21天的粪便样本（每个婴儿至少包含其中一个样本），同时采集其中178名产妇的粪便样本（仅在分娩前后或分娩过程中采集一次）。研究人员对采集到的1679份粪便样本进行了宏基因组测序及分析。

首先，他们发现，在婴儿出生后的1个月内，肠道微生物呈高度动态化（图1），且随着年龄的增长，菌群种类也逐渐增加。

利用置换多元方差分析发现，个体差异大约能解释57%的不同肠道微生物组成。

图1 新生儿肠道微生物是高度动态化的

接下来，研究人员进一步运用横断面置换多元方差分析分析了临床因素对新生儿肠道菌群构成的影响（图2a）。

图2 a. 分娩方式是影响新生儿肠道菌群构成的最主要因素

临床因素包括分娩方式、是否母乳喂养、在何种医院出生、是否接受抗菌药物治疗等等，发现分娩方式是影响新生儿肠道菌群构成的最主要因素。

不同分娩方式到底会对婴儿肠道菌群造成怎样的影响呢？

经过分析发现，经阴道分娩的婴儿肠道内有4类菌属丰度很高，占据了肠道微生物的68.3%（图2b左）。

b. 经阴道分娩婴儿在出生后第4、7和21天时的肠道微生物构成

他们是：

双歧杆菌属（长双歧杆菌、短双歧杆菌）

埃希氏菌属（大肠杆菌）

拟杆菌属（普通拟杆菌）

副拟杆菌属（狄氏副拟杆菌）

而这类菌群在剖宫产的婴儿肠道中却很少。

剖腹产婴儿肠道中主要是屎肠球菌、表皮葡萄球菌、副血链球菌、产酸克雷伯氏菌、肺炎克雷伯氏菌、阴沟肠杆菌和产气荚膜梭菌，而这些菌都与医院环境和早产相关。出生后第4天，这些菌属占到婴儿总肠道微生物的68.25%（图2b右）。

b. 经剖宫产婴儿在出生后第4、7和21天时的肠道微生物构成

对178对婴儿和母亲肠道菌群的测序分析发现，经阴道分娩的婴儿74.39%的肠道微生物来源于母亲肠道微生物，而剖宫产婴儿只有12.56%。

特别值得注意的是，若没有从母亲处获得拟杆菌属的普通拟杆菌（B. vulgatus），那么在以后很长一段婴幼儿时期都很难再获得（图3）。

这些结果提示，宝宝出生前后是获得菌群的最佳时机。

图3 经剖腹产分娩的婴儿出现母体微生物株的传播中断

作者发现，83.7%的剖宫产宝宝肠道微生物中出现了在医院广泛存在的机会致病菌，而经阴道分娩宝宝只有49.4%（图4）。

图4 超过80%的剖宫产婴儿携带医院中广泛存在的机会性致病菌

从出生到21天，这些病原菌所占的菌群种类占剖宫产婴儿肠道菌群的30.4%，在经阴道分娩婴儿中只占9.8%。

研究人员对这些病原菌进行了分离和培养，发现这些菌携带毒力因子和抗生素耐药相关基因，可能增加感染风险。

虽然剖宫产的确改变了新生儿的肠道菌群，但尚不了解这些改变是否会影响长期健康。接下来随着母婴喂养、饮食结构变化和年龄增长，这种差异可能会逐渐淡化，但无疑是需要关注的又一个重要问题。

可借鉴之处

1 首次对新生儿期（≤1月龄）的肠道菌群进行了高分辨率宏基因组学研究，揭示了分娩方式是影响新生儿期肠道菌群组成的重要因素。

2 进一步分析不同时间段的婴儿菌群，揭示菌群差异随时间减少。通过对母婴配对的创新性分析发现，虽然差异随时间减少，但剖宫产婴儿持续缺少母亲传递的拟杆菌，并在以后很长时间内难以获得。

3 有别于以往对于肠道菌群的常规分析，该研究通过分离培养肠道菌群，分析其携带的毒力因子和抗生素耐药基因，为肠道菌群与人体健康之间关系的研究提供了新视角。

局限性

该研究仅揭示剖宫产会影响新生儿期的肠道菌群构成，造成致病菌定植，但生命早期肠道菌群紊乱以及携带致病菌的临床后果有待进一步研究。只有继续跟进，观察这些婴儿的成长过程，才能知道新生儿时期微生物构成的不同是否真的会影响长期健康，未来我们该如何改善这一情况。

（本文图表来源于英文原文，仅供学习使用）