研究人员发现，新生儿出生后不久肠道中就存在三种先锋细菌中的一种，其中一种可用于开发新的个性化婴儿治疗益生菌。
在迄今为止最大规模的英国婴儿微生物组研究中，来自威康桑格研究所、伦敦大学学院 (UCL) 和伯明翰大学的研究人员使用全基因组测序分析了来自英国婴儿生物组研究中的 1,288 名健康婴儿的粪便样本，这些婴儿的年龄均未满一个月。
这项研究今天（9 月 6 日）发表在《自然微生物学》杂志上，研究发现，这些有益细菌先驱之一经过基因改造，能够充分利用母乳中的营养成分，这表明它最适合在婴儿的微生物群中茁壮成长。研究小组发现，这种细菌还能阻止病原体在婴儿肠道中定植，凸显了其作为天然益生菌的巨大潜力。
这项研究结果可能有助于开发含有对婴儿肠道最有效的天然菌株的婴儿配方奶粉和治疗性益生菌。目前，大多数商用婴儿益生菌都含有不同的细菌菌株，而英国和美国等工业化社会的婴儿早期微生物群中并没有发现这种菌株。
除了两种有益的先锋细菌外，研究人员还强调了第三种细菌，这种细菌被认为具有危险性，因为它可能导致抗生素耐药性细菌的定植。这可能会干扰婴儿微生物群的发育，并增加病原体在肠道定植的风险。
将来，我们可以通过绘制婴儿出生后肠道微生物组图谱来评估婴儿拥有哪些先锋细菌，从而预测婴儿肠道的发育情况。如果需要，可以提供个性化益生菌，帮助促进健康的微生物组发育并预防潜在的致病感染。
需要开展诸如“微生物、牛奶、心理健康和我 (4M)”项目之类的进一步研究，以了解先锋细菌对健康的影响。该项目由威康桑格研究所共同领导，是“利物浦成长儿童”研究的一部分，该研究涉及 10,000 名母亲和婴儿。这项广泛的研究旨在探索婴儿肠道微生物群和早期喂养等因素如何影响成年后的大脑发育、行为、情绪和心理健康。
肠道微生物群是一个复杂的生态系统，由数百万种微生物组成，它们对人类健康至关重要，对免疫系统的发育也很重要。由于它在出生时就开始形成，因此第一个月是使用益生菌进行干预的最早窗口，益生菌可用于恢复或增强微生物群。然而，在这项研究之前，缺乏高分辨率数据来显示微生物群在这一生命时期如何发展，以及哪些细菌对健康的新生儿最有用。
此前英国婴儿生物群落研究显示，顺产婴儿的微生物群落与剖腹产婴儿不同。这项新研究在此基础上，分析了来自 1,288 名在医院出生的英国婴儿及其部分母亲的 2,387 个粪便样本的扩展数据集。来自伦敦大学学院威康桑格研究所和伯明翰大学的团队发现，所有新生儿都属于三种微生物群落中的一种，每种微生物群落都以不同的主要先锋细菌为特征。
在这些先锋细菌中，长双歧杆菌长亚种（B. longum）和短双歧杆菌（B. breve）被认为是有益的，因为它们促进其他有益微生物的稳定定植，而粪肠球菌（E. faecalis）被认为是危险的。
研究发现，长双歧杆菌在分娩过程中来自母亲的肠道，但研究小组发现，短双歧杆菌并非通过这种方式传播。研究小组还发现，短双歧杆菌的基因经过调整，可以充分利用母乳中的营养物质，并能阻止潜在的有害病原体在婴儿肠道中定植。
约 85% 的受试婴儿在出生后的前几周接受母乳喂养。研究人员发现，母乳喂养与配方奶喂养似乎不会影响婴儿肠道中的先锋细菌类型，但抗生素的使用却有影响。研究人员强调，母亲年龄和生育次数等其他因素也可能发挥作用，但需要进一步研究这一点及其对长期健康结果的影响。
他们还发现，一种常见于市售婴儿益生菌中的细菌，即长双歧杆菌婴儿亚种 (B. infantis) ，并非先锋细菌，在英国婴儿中很少见。这一发现与其他西方工业化国家的研究结果一致，这些研究也表明，婴儿早期微生物群中缺乏天然存在的B. infantis ，这表明B. breve可能是一种更有效的天然益生菌。
如果我们将新生儿的肠道视为从出生开始建立的生态系统，那么在英国婴儿生物群落研究得出结果之前，人们对哪些微生物以及如何播下第一批种子并建立自己的了解甚少。通过分析来自 1,200 多名婴儿的高分辨率基因组信息，我们确定了三种推动肠道微生物群发展的先锋细菌，使我们能够将它们分组为婴儿微生物群谱。能够了解这些生态系统的构成及其差异是开发有效的个性化干预措施以帮助支持健康微生物群的第一步。”
邵岩博士，威康桑格研究所第一作者
利物浦大学“利物浦成长儿童”研究首席研究员路易斯·肯尼教授表示：“分娩方式和母乳喂养的决定是复杂且个人化的，需要注意的是，对于您和您的宝宝来说，没有一种万能的方法。同样需要注意的是，我们仍然不完全了解分娩方式和不同的婴儿喂养方法如何影响微生物群的发展以及这如何影响以后的健康。这就是为什么这项研究至关重要。我们必须继续寻找新的方法来确保所有儿童都得到支持，让他们拥有最好的人生开端。”
伦敦大学学院的研究合著者 Nigel Field 教授表示：“虽然我们的研究已将三种先锋细菌列为对婴儿微生物组发育至关重要的细菌，但不同的先锋细菌是否以及如何影响儿童和成年后的健康和疾病仍有待确定。英国婴儿生物群落研究正在积极跟踪参与者以提供有关这方面的线索，现在需要更大规模的队列来研究婴儿微生物组对健康的作用。”
威康桑格研究所的资深作者特雷弗·劳利博士说：“一个人生命初期的微生物群发展可能会对他们以后的生活产生巨大的影响。如果我们知道哪些细菌对目标人群既重要又相关，那么在这个时期使用婴儿益生菌也可能非常有效。我们的研究重点是一种非常有益的先锋细菌，它可以完全消化母乳并保护新生儿免受有害微生物的侵害。这有可能成为一种高效的天然益生菌，因为它已经可以在儿童肠道中建立起来，我希望我们的开放获取研究能够鼓励人们合理选择益生菌菌株，并开发基于基因组研究的新型微生物组疗法。”
