研究人员知道婴儿的粪便微生物群是信息的宝库 - 它可以透露细节分娩方式及饮食——但基于微生物的关于未来健康的预测才刚刚开始出现。一个由布雷特芬莱,教授生物化学与分子生物学微生物学和免疫学at the University of British Columbia in Canada, studied the diapers of over 300 infants and found that they could indeed predict something about the children’s health later in life: a transient disturbance in fecal microbiota within the first 100 days was associated with the development of asthma by age three.

加拿大不列颠哥伦比亚省大学的Brett Finlay

加拿大不列颠哥伦比亚省大学的Brett Finlay

芬利说,当研究小组第一次分析三个月大婴儿的微生物群样本时,他们没有发现明显的生态失调。

“我倾向于认为生态失调是你的微生物群的主要紊乱,”他说。他说:“我们查看了这些细菌的[主成分分析]图,我们没有看到3个月或1岁的孩子在那些有(哮喘风险)或没有(哮喘风险)的孩子之间有任何区别。”

“我们不得不深入挖掘。一旦我们[看着物种,属的水平,我们开始看到这些差异......我们发现这四种微生物缺乏或以令人难以置信的少数人在生命中获得哮喘的最高风险。“具体而言,它们观察到永久性的相对丰度降低毛螺菌属、韦永氏球菌属、Faecalibacterium, 和罗思氏菌属

然而,当孩子达到幼儿时,差异消失了。“到一年,我们无法检测到这四个微生物中的差异:他们在那里,与其他微生物相同。”

Finlay说:“事实上,如此年轻的生命对于未来三到五年内不会发生的事情是非常重要的,这真的很令人惊讶。”

“当我们从一个三个月大的[谁]中的粪便时,我们知道继续发展哮喘......他缺乏这四个错误。我们将这四个虫子放入[样本]中,将其进入无菌动物......然后[诱导]哮喘;那些有四个虫子的人,他们没有得到哮喘,“他解释道。“这是我们最接近的,因为与相关性相反,我们对这些错误的因果关系。”

这一人类数据支持了早期在小鼠模型中的发现,这使得Finlay的团队找到了微生物降低哮喘风险背后的机制的线索。“我认为它们正在塑造和推动我们的免疫系统的发展,”他说。这项研究提出了一个“关键窗口”,在这个窗口中,肠道微生物的变化会以某种方式影响正在发育的免疫系统,进而影响日后的肺部炎症。

Finlay指出,研究小组还发现某些代谢物(即粪便乙酸酯和肠肝代谢物)在有患哮喘风险的婴儿中被干扰。到目前为止,尚不清楚是微生物本身影响哮喘的发展,还是代谢物发挥作用。

Finlay希望在未来的这类研究中,宏基因组分析能够提供更多的信息。“你有这四种微生物。问题是,他们在做什么?它们编码什么,它们的代谢物是什么?”他说。“宏基因组学将开始给你线索,让你知道这些有影响的细菌编码了什么。也许其他漏洞可以对它们进行编码。”

UBC研究人员希望这一研究进入最终开辟了预测被诊所的婴儿的哮喘的可能性。“你能识别风险的婴儿,并假设你可以,你能做到这一点吗?”芬林奇迹。“你可以在一个三个月大的嘴里喷出这四个虫子,这缺乏它们吗?或者,如果一个幼小的孩子有一个非常严重的细菌感染,必须用抗生素治疗,然后你可以补充这些,所以[孩子是]由于抗生素使用而发生的事情的风险更不受?“

“我们现在正在研究这四种微生物的使用,看看它们是否可以‘益生’地使用,并在某种意义上影响哮喘的发展,”Finlay说。

参考:

实习MC,et al。(2015)婴儿早期的微生物和代谢改变影响儿童哮喘的风险。科学翻译医学DOI: 10.1126 / scitranslmed.aab2271