婴儿出生时免疫系统不成熟。直到现在,人们都相信出生过程这是来自母亲的微生物第一次进入婴儿肠道,从而形成免疫系统的机会。

现在由德国和瑞士科学家组成的小组发现这种与婴儿免疫系统的相互作用比以前想象的更早开始:怀孕期间。

根据他们的调查结果,,发表于科学例如,一些由肠道微生物群和/或非活性细菌片段产生的分子通过胎盘或后来通过母乳中的抗体从母亲转移到婴儿身上。这些分子和片段可能刺激新生儿的免疫细胞,使其为应对自身肠道内的微生物做好准备.

为了在啮齿类动物的实验中证明这一点,研究人员饲养了无菌怀孕的小鼠,然后将它们暂时放在动物身上大肠杆菌经过精心设计,可以随着时间的推移而减少,让母亲在分娩时无菌。

令他们大吃一惊的是,研究人员发现,这种对母亲的殖民大肠杆菌影响后代的免疫系统:出生后,与完全没有微生物的母亲所生的幼崽相比,殖民地母亲所生的幼崽肠道中某些免疫细胞(如淋巴细胞和单核细胞)的数量增加。即使在断奶后,这些免疫细胞仍然存在。

“我们观察到在怀孕期间,母亲肠道中细菌的微小无生命碎片通过胎盘进入胎儿,开始形成幼崽的免疫系统瑞士伯尔尼大学的研究人员梅塞德斯- G·梅兹-阿格埃罗指出,该论文的第一作者在接受肠道健康微生物的采访时指出。

Gómez de Agüero说:“我们在胎盘[或]胎儿中都没有发现活细菌。我们的研究[表明]活细菌在出生后就开始定居的事实。”。

事实上,这些没有生命的分子Gómez de Agüero指的是为出生后的细菌定植做好准备的后代。她看到婴儿免疫系统中细胞的扩张,以及参与肠屏障形成的基因表达的激活,负责肠道内微生物群的控制。

事实上,这组动物在肠道中呈现出不同的基因表达模式。与无菌母亲所生的幼崽相比,接触微生物的母亲所生的幼崽具有更多的基因表达,例如影响细胞分裂和分化、代谢以及免疫功能的基因。

但为什么这种微生物影响的过程是从妊娠期开始的呢?作者在论文中建议这种微生物在怀孕期间对后代的影响可能在免疫系统准备好暴露于各种各样的微生物中起着关键作用,这些微生物将在一生中栖息在肠道中.

“这样,新生儿就能够控制自己肠道的细菌,免疫系统可以对器官中的细菌分子作出衰减和成比例的反应”,Gómez de Agüero在一封电子邮件中向健康肠道微生物群解释道。“新生儿的免疫系统是在怀孕期间准备好的,这一事实使他能够发展出这种适当的反应来控制细菌定植,而不会发展出夸张的反应或被感染”。

事实上,研究人员观察到,怀孕期间定居的母亲所生的幼崽的免疫系统似乎也能防止炎症和细菌感染。Gómez de Agüero说:“了解婴儿的免疫系统何时开始准备可以帮助我们了解如何改进准备工作,以预防相关的儿童疾病。”。

实验表明,免疫系统的“信息”传递也是通过这种方式进行的母乳例如,由无菌母亲所生并由殖民母亲喂养的小鼠也显示出某些类型的免疫细胞的增加。

尽管这些发现基于动物模型,但它们可能为人类免疫系统的早期发育提供了新的见解。这项工作显示了孕期母体微生物群可能对婴儿未来发育产生强大影响的机制之一。

参考资料:

梅赛德斯·Gómez De Agüero、Stephanie C.Ganal Vonarburg、Tobias Fuhrer等。母体微生物群驱动出生后早期先天免疫发育.科学,2016DOI:1126/science.aad2571