婴儿的第一批细菌来自出生时刻吗



婴儿的第一批细菌来自出生时刻吗

大多数婴儿首次接触微生物是在出生期间,研究人员如此认为。图片来源: Edgard Garrido/Reuters

怀孕后,人类胚胎开始形成一个重要的器官,它对胚胎的成长至关重要:胎盘。胎盘既是胚胎的生命线,又是它的监护者:它会把母亲血液中的氧气、营养和免疫分子输送给发育中的胎儿,它同时还是阻隔感染的屏障。1个多世纪以来,医生一直认为,像胎儿和子宫一样,这个仿如昙花一现的结构是无菌的,否则就是哪个地方出现了问题。

2011年前后,Indira Mysorekar开始质疑这个观点。她和同事收集了美国密苏里州圣路易斯一家医院分娩女性的近200个胎盘样本,对其进行切片和染色分析。研究人员在显微镜下检查这些样本时,他们在其中近1/3的胎盘样本中发现了细菌。“这些细菌实际上位于胎盘细胞的内部。”圣路易斯华盛顿大学微生物学家Mysorekar说。

细菌通常暗示着感染,而感染是导致早产的一个常见原因。但Mysorekar观察到的微生物似乎并非是病原体。她在其附近并未观察到任何免疫细胞;也并未看到炎症迹象。而且细菌不止存在于那些分娩过早的女性的胎盘中,Mysorekar在健康怀孕女性的胎盘样本中也发现了它们。“那是我们获得的可能是常规微生物组的首批线索。”她说。

过去几十年,了解微生物如何塑造人类健康和成长发育的研究极其热门,但一些研究人员担心一个关键的问题尚未得到回答:细菌是什么时候开始殖民到人体。医生一直认为,首次接触移植细菌发生在产道。一些临床医生甚至开始研究,剖腹产出生的婴儿是否会受益于擦拭母亲阴道细菌。但Mysorekar和另一些科学家发现了胎盘、羊水和胎便(胎儿在子宫内形成的类似焦油的第一次粪便)中存在细菌的证据。这让一些科学家认为,微生物组可能在胎儿出生前就已经在其体内“扎了根儿”。

若果真如此,细菌将是怀孕的一个常见部分(甚至可能是关键部分),它们在塑造发育免疫系统的过程中将有着重要的作用。科学家或许能由此找到方法改变子宫中的微生物组成,并可能阻止过敏、哮喘和其他的症状。他们还可能揭示与早产和怀孕期间其他综合征相关的微生物特征,这将有助于了解为什么会出现这些微生物。

探索胎盘

无菌子宫的观点可追溯自法国儿科学家Henry Tissier,他在20世纪之交研究了婴儿第一批细菌的来源。研究人员在30多年前开始零星地发现与此相悖的证据,但直到2014年,胎盘可能存在完全成熟的微生物组的观点才逐渐得到注意,当时由得克萨斯州休斯顿贝勒医学院的产科专家Kjersti Aagaard带领的研究人员在胎盘组织中鉴定出细菌DNA。

Aagaard推断,如果母亲在子宫内把细菌传递给婴儿,那么胎盘中可能存在这种传递的证据,因为胎盘是连接母体与胎儿的纽带。为了研究这一问题,她和团队在无菌的条件下获得了320名女性胎盘的微小组织样本,其中包括早产以及在怀孕期间存在感染的孕妇。

尽管并非每个胎盘都含有可检测到的细菌DNA,但很多胎盘中都有。为了获得这些微生物功能的深度图像,研究人员对样本的一个子集做了全基因组测序。在该子集大多数样本中,他们发现了由大肠杆菌和一些其他细菌群占主导地位的微生物群落。当他们将胎盘中的细菌DNA与通常在身体其他部位发现的细菌进行比较时,结果发现其与口腔微生物种类最为吻合。口腔细菌是如何进入胎盘的仍不清楚,有一种可能是通过血液循环。

该文章发表后在大众媒体中引起轰动,但批评人士认为,Aagaard有些言过其实。“DNA并不是细菌。”德国亚琛工业大学医院医学微生物研究所主任Mathias Hornef说。他表示,DNA可被用于描绘微生物组的特征,但却并不能够确定它们的存在。

然而,Aagaard的发现并非偶然事件。若干其他团队也在胎盘中发现细菌DNA和更多证据。例如,Mysorekar看到从胎盘中提取的细胞内的菌群结构。2016年,芬兰一个团队成功培养了从健康的分娩女性胎盘组织中提取的细菌。研究人员还在羊水中发现了细菌,这使他们怀疑胎儿是否会在吞下羊水时,偶尔摄入微生物。

一些动物研究表明,这种从母体到胎儿的细菌传播模式是可能的。“我们在这些动物模型以及在人体内看到的情况,似乎的确支持胎儿—母亲微生物组传播的观点。”盖恩斯维尔佛罗里达大学新生儿学专家Josef Neu说,他曾在胎便中鉴定出细菌DNA,该发现表明胎儿的肠道在出生前本身就存在细菌。“我没有100%相信,但我认为这些资料正变得越来越有力。”

污染问题




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