野生灵长类动物显示母体效应对肠道微生物发育至关重要

2023-06-19 10:05:09冷酷的灯泡

众所周知,生命早期肠道微生物的发育对人类和其他模式生物的生命后期健康有很大影响。现在,最近的一项研究有确凿证据表明,母亲可以影响断奶前后的这一过程。虽然我们不能100%确定母亲是如何做到这一点的,但一种可能的解释是她们将特定的细菌传给了后代。

野生灵长类动物显示母体效应对肠道微生物发育至关重要

未来的研究将研究婴儿期肠道微生物组的差异如何影响发育的其他方面,例如免疫系统的生长和成熟。

科学家在CurrentBiology上发表了一项关于野生狮尾狮(一种生活在埃塞俄比亚的非人类灵长类动物)的研究,据报道,该研究提供了第一个证据,证明母性对野生哺乳动物断奶前后的肠道微生物群有明显而显着的影响。这一发现(“母亲对野生非人类灵长类动物早期肠道微生物群成熟的影响”)表明母亲对后代肠道微生物群落的影响远远超出了婴儿停止哺乳的时间。

由石溪大学人类学家AmyLu博士和亚利桑那州立大学生物学家AliceBaniel博士和NoahSnyder-Mackler博士共同领导的研究小组通过分析最大的肠道微生物组数据集之一得出了这一结论野生哺乳动物的发育。

“生命早期的微生物定植是塑造宿主生理机能、免疫力和人类长期健康结果的重要过程。然而,我们对野生动物这一动态过程的理解仍然很少,在生态和进化相关的背景下可以更好地理解发育机制,”研究人员写道。

“使用野生灵长类动物最大的发育数据集之一——狮尾猴(Theropithecusgelada)——我们使用16SrRNA扩增子测序来表征生命最初三年的肠道微生物群成熟,并评估母体效应在塑造后代微生物群中的作用集会。与最近关于黑猩猩的数据相反,狮尾狮出生后的微生物定植与人类高度相似:微生物alpha多样性在出生后迅速增加,随后成分逐渐变化直到断奶。

饮食变化是主要驱动力

“与断奶相关的饮食变化(从牛奶饮食到植物性饮食)是分类组成和微生物预测功能途径转变的主要驱动因素。母体效应也是影响后代肠道菌群的重要因素。在哺乳期间(<12个月),有经验(多次)母亲的后代表现出更快的功能性微生物成熟,可能反映了这些母亲所生婴儿的总体发育速度更快。断奶后(>18个月),与其他成年雌性的微生物群相比,幼年微生物群的组成往往更类似于母体微生物群,这表明即使在停止哺乳后母性影响也可能持续存在。

“总而言之,我们的研究结果突出了生命早期肠道定植的动态性质,以及母体效应在塑造野生灵长类动物这一轨迹中的作用。”

“众所周知,生命早期肠道微生物的发育对人类和其他模式生物的晚年健康有很大影响,”石溪大学人类学系副教授卢说。“现在我们有确凿的证据表明母亲可以影响断奶前后的这一过程。虽然我们不能100%确定母亲是如何做到这一点的,但一种可能的解释是她们将特定的细菌传给了后代。”

研究团队使用高通量DNA测序来鉴定和表征幼狮尾狮内脏中的细菌,并鉴定出属于19门和76科的3,784种不同的细菌遗传菌株。然而,这种多样性在整个发育过程中的分布并不均匀:与在人类身上看到的相似,年幼的婴儿的微生物群落多样性最低,随着年龄的增长逐渐变得更加多样化。

这些变化反映了婴儿的饮食,特别是当他们从喝牛奶转向吃更多固体食物时。这些以饮食为中心的细菌实际上帮助婴儿加工食物,例如乳聚糖,如果没有细菌的帮助,这些食物就无法消化。

然而,该团队发现断奶前后母体对婴儿肠道微生物组的强烈影响最具开创性。

“初为人母的婴儿肠道菌群发育较慢,这意味着与其他妈妈的孩子相比,他们的肠道专用于消化牛奶的时间更长。这可能会使新妈妈的后代处于轻微的发育劣势,”巴尼尔说。“此外,即使在婴儿断奶后,他们的微生物群落与母亲的微生物群落比与人口中其他成年女性更相似,这表明母亲可能与后代共享微生物。”

根据Snyder-Mackler的说法,“这些早期的生活变化可能会产生深远的影响——影响这些后代成年后的健康和生存。”

该研究小组未来的工作将侧重于研究婴儿期肠道微生物组的差异如何影响发育的其他方面,例如生长、免疫系统的成熟或生殖成熟的速度。因为他们继续研究随着年龄增长的相同婴儿,他们希望最终能够将婴儿肠道微生物组和早年母体影响与成年期的健康、繁殖和生存联系起来。

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