Babies get critical gut bacteria from their mother at birth, not from placenta, study suggests
Fetus
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妇女在怀孕期间,母体的胎盘为婴儿提供婴儿一切需要生存发展的条件:氧气、食物营养、废物排放,甚至从母体得到免疫系统的抗体。
但是,不包括肠道微生物组群。一项最新的研究显示母体胎盘内没有细菌存在,从另一个侧面重新证实关于胎儿是在降生过程时候才获得微生物组群。
这项研究是一个最新的争论焦点:人类在何时获得胃肠道必须的微生物组群,从而形成人体营养加工过程生产线,以及获得日后生活中对抗疾病的能力。
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关于人类母体子宫是无菌环境的理念,已经形成一个多世纪。
在2014年,一项医学研究发现,母体胎盘生存着一些类似于口腔环境里的细菌,现实一些微生物细菌可以通过母体的口腔经过血液循环,到达婴儿生存的子宫环境里。
从那以后,医学科学家们一直争议,关于母体胎盘里存在微生物细菌是真实的普遍现象,还是被污染导致的极端个例?
研究人员还没有把这个争议问题搞清楚。有一项涉及500位刚生育婴儿剥离的母体胎盘的研究显示,健康的母体胎盘没有细菌生存,也就是健康的母体胎盘是无菌环境。这项研究刚刚发表在《自然》杂志上。
一位没有参加这项研究的微生物学家(Frederic Bushman, a microbiologist at the University of Pennsylvania who was not involved with the study)评论:正如预料,研究人员技术娴熟地排除了各种可能出现的污染状况。
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研究团队为了区别从母体胎盘微生物组群里细菌发出的微弱信号,而不是从母体环境里产生的信号,研究人员使用了两种DNA排序方法。(two DNA sequencing methods)
一种方法是目标集中在追踪研究所有细菌都共同存在的共同基因上。另外一种方法更为广泛一些,把所有现存的基因DNA拼接到一起,然后确定基因在染色体中的位置,然后确定特殊的细菌和特定的物种。(says co-author Stephen Charnock-Jones, a reproductive biologist at the University of Cambridge in the United Kingdom.)
研究人员在实验过程中特别进行了仔细多次检查。例如,对一个在蜥蜴病原微生物进行加标样品。(spiked samples with a pathogenic microbe found in lizards)通过确定一些人类没有的微生物细菌组群,研究人员可以拥有一个衡量其它细菌丰富性的码尺。(yardstick)
他们也把这种细菌信号与她们分析可能的污染源进行比较分析,比如刚出生动物的DNA排序。
研究发现,特定的微生物细菌组群在女性自然阴道分娩过程中普遍常见,而不是剖腹产过程中。这个结果显示婴儿的微生物组群是从胎盘开始上车起步,然后在经过阴道降生过程中逐渐附体,而不是在这过程之前就存在母体胎盘里。(certain microbes are more prevalent when women give birth vaginally rather than by cesarean section, suggesting those bacteria get on the placenta as it’s delivered rather than living there before birth.)
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经过小心谨慎排除各方面污染细菌(eliminating sources of contamination)的可能性,研究人员发现只有一种特殊细菌均属:无乳链球菌。(Streptococcus agalactiae)
这种菌株仅仅发现于5%的样本胎盘中,是一种细菌感染的标志,可以导致新生儿致命的败血症。(fatal sepsis in newborns)
综上所述,结果显示除非发生细菌感染,在母体胎盘里是无菌环境。
对这项研究也有质疑。Eran Elinav,来自以色列雷霍沃特的魏兹曼科学研究院认为,应该考虑这项研究的另外一面。微生物菌群的研究,聚焦在人类肠道的密度高的微生物菌群,是万亿记细菌的宿主。对于较小的生物系统,比较难以区分那些是真正的原生宿主细菌,那些是被污染外来的细菌菌属。(smaller ecosystems it becomes trickier to distinguish between truly native colonies and contamination)
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Kjersti Aagaard,一位美国休斯顿得克萨斯州儿童医院贝勒医学院的母胎医学专家,对于胎盘无菌研究结果也是否定的。
她在2014年领导的一项胎盘微生物研究发现,实验的许多信号显示破除了外界污染细菌入侵胎盘,是胎盘微生物存在的证据。她不同意上述研究团队漠视一些在胎盘中发现的微生物,因为和人体阴道里的微生物同时存在认为是重叠的。
Aagaard继续研究不同的方式去检测这些胎盘里的细菌信号,试图理解这些微生物在母体胎盘中扮演的作用。她认为可以有一种假设,这些胎盘微生物可以防止危险细菌入侵婴儿体内进而安营扎寨。
尽管Nicola Segata,一位意大利多伦多大学的计算机生物学家,发现一个绝对无菌的子宫是非常困难的。收集婴儿出生时的胎盘和羊水提供了一个人们认识婴儿的肠道微生物菌群是如何形成的一个窗口,然而直接观察的方法:从胎儿(fetus)的肠道直接检测,将会是违反伦理道德的,技术上也是难以完成的。
Even though Nicola Segata, a computational biologist from the University of Trento in Italy, finds the latest negative results convincing, gathering definitive proof of a sterile womb will be difficult. Collecting the placenta or amniotic fluid after birth offers a window on how a baby’s microbiome might form, whereas methods of direct observation—testing the gut of the fetus itself—would be both unethical and technically challenging.













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