20世纪90年代,Barker教授提出健康和疾病的发病起源学说,强调生命早期发育不良会增加成年后罹患肥胖、糖尿病等慢性代谢性疾病的风险。肥胖、妊娠期糖尿病(GDM)等妊娠期代谢相关疾病,不仅不利于围产期的母儿健康,还会影响子代远期的生长发育,诱发其成年后慢性代谢性疾病的发生,增加罹患GDM的风险,在母儿之间形成恶性循环。
尽管孕期代谢异常影响围产期母儿健康及子代远期生长发育的机制尚不明确,但越来越多的证据显示,妊娠期肥胖、糖尿病等代谢异常与孕妇肠道菌群失调相关,并影响婴幼儿生命早期肠道菌群的定植和形成。
01 健康女性妊娠期肠道菌群的变化
2012年,Koren首次利用高通量测序技术报道了妊娠期妇女肠道菌群的变化情况。该研究通过16S rRNA检测技术分析91例芬兰孕妇的粪便样本发现,与早孕期(孕14周)相比,晚孕期(孕34周)肠道菌群可操作分类单元数目显著下降,不仅如此,α多样性(即个体内菌群多样性)也呈下降趋势。同时该研究发现,具有促炎作用的变形菌门和放线菌门相对丰度显著增加,为晚孕期的优势菌群;而产丁酸盐的细菌,如柔嫩梭菌属和优杆菌属的相对丰度下降。
通过与人类微生物计划数据库中191例健康人的肠道菌群数据进行比较发现,早孕期肠道菌群与健康人的相似性更高,晚孕期则呈现出更高的β多样性(即个体间菌群多样性)。该研究分别将早孕期和晚孕期的粪菌种植于无菌小鼠后发现,种植晚孕期菌群的小鼠体重增长显著,更易发生胰岛素抵抗和炎症反应,提示肠道菌群可能介导了妊娠期的糖脂代谢和炎症反应等变化。
02 孕妇的糖脂代谢状态对婴儿肠道菌群的影响
母亲是婴儿生命早期菌群定植的主要来源,分娩方式、喂养方式及母亲的营养代谢状态等诸多因素均会影响婴儿的肠道菌群组成、丰度及分布情况。越来越多的研究发现,母亲孕期的糖脂代谢水平与婴儿肠道菌群的组成和结构密切相关。
Collado等研究发现,相较于26例正常体重母亲所生的婴儿,16例孕前超重母亲所生的婴儿在生后1个月拟杆菌属数量显著减少,生后6个月双歧杆菌和产气荚膜梭菌数量显著下降,而柔嫩梭菌属、葡萄球菌属数量则升高。Tun等对935例加拿大足月健康儿的观察性研究发现,与体重正常的孕妇相比,超重或肥胖孕妇的婴儿在1岁和3岁时超重的风险显著增加,且婴儿肠道菌群中厚壁菌门,尤其是毛螺菌科的丰度显著增加,毛螺菌科中不同菌属的丰度变化介导了肥胖在母亲与子代的传递。
同样,母亲孕前及孕期的血糖也会影响婴儿的肠道菌群。根据母亲糖代谢水平进行分组,Hu等通过检测5例GDM患者(3例为阴道分娩)、5例糖尿病合并妊娠孕妇(1例为阴道分娩)及13例正常孕妇(9例为阴道分娩)娩出的婴儿生后初排粪便样本发现,糖尿病合并妊娠孕妇所生婴儿肠道菌群的α多样性高于其他组,进一步分析发现,血糖异常的母亲所生婴儿的肠道菌群以拟杆菌门、乳酸杆菌科等数量增多及变形菌门数量减少为特征。提示宫内的高血糖环境可能会改变宫内胎儿肠道菌群的组成。
03 孕妇补菌或可改变母乳成份
母乳中的低聚糖(HMO)是母乳中第三个固体成份,是婴儿肠道菌群的主要底物,会影响肠道黏膜免疫系统的成熟。虽然其很大程度上取决于母亲的基因,但是该研究发现,妊娠期补充特定有益菌,可能可以调节其中HMO的组成。在一项大型随机双盲对照试验中随机选择81名产妇的初乳样品进行19种低聚糖(HMO)的检测,其中51份源于试验组(孕期补充相应菌群胶囊),30份源于对照组孕妇;试验组初乳中3-岩藻基乳糖和3'唾液乳糖的浓度高于对照组;试验组中岩藻基-对-乳糖-N-六糖、乳糖-N-四糖、乳糖-N-岩藻五糖I、6'-唾液乳糖等4种HMO浓度较对照组低;以上变化符合相应的HMO合成通路改变;母乳中HMO组成或可通过益生菌调节,为母乳喂养治疗新生儿疾病提供思路。
妊娠期及哺乳期作为女性生命中一个特殊的时期,母体的代谢状态不仅影响女性孕期及孕后的健康,同时也会对子代宫内及远期的生长发育产生深远影响。所以在备孕期以及整个孕期、哺乳期,准妈妈都要积极改善肠道菌群的健康状况,从饮食、生活习惯上改善,另外也可以通过补充益生菌、益生元制剂来调节肠道菌群的健康,为宝宝和自己的健康未雨绸缪。