母乳與嬰兒腸道微生物的影響因素及其微生物關(guān)系研究進(jìn)展

王凱麗，劉明璞，孫立娜，任靜

（1，東北農(nóng)業(yè)大學(xué)食品學(xué)院，哈爾濱 150030；2.東北林業(yè)大學(xué)生命學(xué)院，哈爾濱 150040）

0 引言

最初，母乳被認(rèn)為是無(wú)菌的，后面隨著研究的深入與技術(shù)的進(jìn)步，證明母乳中不僅含有細(xì)菌還有真菌、病毒、噬菌體等生物[1]。此外，母乳中還含有乳糖、蛋白質(zhì)、脂肪、低聚糖等營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，微量營(yíng)養(yǎng)素，免疫活性物質(zhì)，生長(zhǎng)因子等諸多成分，可以為嬰兒提供營(yíng)養(yǎng)，有利于嬰兒的發(fā)育與成長(zhǎng)[2-4]。關(guān)于母乳中微生物來(lái)源的問(wèn)題，尚未有證據(jù)證實(shí)，目前有“外部細(xì)菌逆轉(zhuǎn)移”和“腸道-乳房轉(zhuǎn)移”這兩種假說(shuō)[5]。Lackey等的研究發(fā)現(xiàn)厚壁菌門（Firmicutes）、變形菌門（Proteobacteria）、放線菌門（Actinobacteria）和擬桿菌門（Bacteroidetes）在母乳微生物區(qū)系組成中占絕大多數(shù)，葡萄球菌（Staphylococcus）和鏈球菌（Streptococcus）為核心屬[6]。母乳中的各種成分都隨著時(shí)間不斷變化[4]，就母乳中的細(xì)菌來(lái)說(shuō)，其數(shù)量、種類都會(huì)受到各種因素的影響包括哺乳期、分娩方式、胎齡、抗生素、母親健康情況、地理位置等[1,5]，Moossavi等的研究還指出母乳微生物也會(huì)受到嬰兒性別的影響[7]，但目前相關(guān)研究結(jié)果數(shù)據(jù)較少，還需要進(jìn)一步的研究。

幾十年來(lái)，人們一直認(rèn)為新生兒出生時(shí)是無(wú)菌的，但最近的研究證據(jù)表明，他們?cè)谧訉m內(nèi)發(fā)育過(guò)程中接觸到的胎盤、胎糞中會(huì)存在各種細(xì)菌，因而新生兒出生前就會(huì)被微生物定居，包括細(xì)菌、真菌、病毒等，不同的菌種定居在身體的不同部位[8-10]。腸道微生物區(qū)系中豐富的成員在維持人類健康方面起著至關(guān)重要的作用，它們幫助分解食物組分，使其分解產(chǎn)生宿主無(wú)法獲得的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，促進(jìn)宿主細(xì)胞分化，保護(hù)宿主免受病原體侵襲，及刺激或調(diào)節(jié)免疫系統(tǒng)[11]。Yang等的研究發(fā)現(xiàn)，嬰兒腸道微生物區(qū)系主要由Firmicutes、Proteobacteria、Actinobacteria、Bacteroidetes組成，其中Firmicutes與Proteobacteria是優(yōu)勢(shì)門[12]，腸桿菌科（Enterobacter）、腸球菌科（Enterococcus）、Streptococcus、乳桿菌科（Lactobacillus）、類桿菌科（Bacteroides）等為常見(jiàn)的菌[8,13-14]，雙歧桿菌（Bifidobacterium）是優(yōu)勢(shì)菌，在生命早期的一定時(shí)期內(nèi)其相對(duì)豐度呈上升趨勢(shì)[15]。嬰兒腸道微生物區(qū)系的組成也會(huì)受到多種因素的影響，常見(jiàn)的有圍產(chǎn)期抗生素、分娩方式、喂養(yǎng)方式等，這些影響因素能夠使嬰兒腸道微生物的組成存在明顯和長(zhǎng)期的差異[10,12]。

母乳是新生兒出生后至前幾個(gè)月成長(zhǎng)發(fā)育的黃金標(biāo)準(zhǔn)營(yíng)養(yǎng)食物，世界衛(wèi)生組織建議在生命的前6個(gè)月全母乳喂養(yǎng)[1,16]。母乳是嬰兒微生物區(qū)系組裝的最早來(lái)源之一，生命早期腸道微生物區(qū)系的發(fā)育影響免疫系統(tǒng)的成熟、營(yíng)養(yǎng)吸收以及避免病原體定植[14,17-18]。故鼓勵(lì)及倡導(dǎo)純母乳喂養(yǎng)，本文就對(duì)母乳與嬰兒腸道微生物的影響因素以及母乳微生物和嬰兒腸道菌群之間的關(guān)系進(jìn)行系統(tǒng)的研究，考察母乳微生物對(duì)嬰兒腸道菌群的影響，分析母乳微生物和嬰兒腸道菌群之間的關(guān)系。

1 母乳中微生物的影響因素

1.1 地理位置、環(huán)境

地理位置、環(huán)境會(huì)影響母乳中的微生物，不同地理位置、環(huán)境的母乳樣品的核心屬相同，但細(xì)菌的種類及數(shù)量存在著差異。Lackey等通過(guò)細(xì)菌16S rRNA基因的V1-V3區(qū)域測(cè)序技術(shù)對(duì)11個(gè)不同國(guó)際地點(diǎn)的母乳與嬰兒糞便的研究發(fā)現(xiàn)，相同地區(qū)的母乳細(xì)菌組成比不同地區(qū)的相似性更大，相同地區(qū)中有時(shí)也存在不同的核心類群[6]。Kumar等的研究也有類似結(jié)論，不同國(guó)家的母乳微生物群組成存在顯著差異[19]。Mansoureh等對(duì)健康伊朗母親母乳乳酸桿菌（Lactobacillus）潛在益生菌的研究結(jié)果表明，與城市母親相比，農(nóng)村母親的log10 Lactobacillus計(jì)數(shù)中位數(shù)高于城市母親[20]。但是黃衛(wèi)強(qiáng)對(duì)我國(guó)4個(gè)地區(qū)母乳中微生物多樣性的研究發(fā)現(xiàn)，4個(gè)地區(qū)檢測(cè)到的屬的總數(shù)不同，但是母乳中的優(yōu)勢(shì)菌屬不受地理位置影響，4個(gè)地區(qū)的母乳菌屬α、β多樣性分析存在一定的差異但是不明顯，由此可見(jiàn)，地理位置對(duì)母乳中微生物多樣性并無(wú)明顯影響[21]。故地理位置及環(huán)境因素會(huì)使母乳微生物區(qū)系產(chǎn)生差異，但差異顯著與否還需要進(jìn)一步的研究。

1.2 泌乳階段

不同泌乳階段母乳微生物區(qū)系不同，分為初乳（懷孕后期和新生兒出生后4～5 d的乳汁）、過(guò)渡乳（新生兒出生后6～10 d的乳汁）和成熟乳（產(chǎn)后11 d到9個(gè) 月 的 乳 汁）3個(gè) 階 段，Enterobacter、Bifidobacterium、Staphylococcus受影響較大。在泌乳的不同階段，母乳微生物區(qū)系的組成發(fā)生了實(shí)質(zhì)性的變化[5]。Raul等對(duì)3個(gè)不同時(shí)間點(diǎn)的母乳微生物群落進(jìn)行研究發(fā)現(xiàn)，初乳樣品中魏氏桿菌（Weisella）、明串珠菌（Leuconostoc）最常見(jiàn)，兩者均屬于Lactobacillus，其次是Staphylococcus、Streptococcus和乳球菌（Lactococcus），而1個(gè)月和6個(gè)月的母乳樣品中Lactobacillus仍然是最豐富的，但韋永氏球菌屬（Veillonella）、纖毛菌屬（Leptotrichia）和普氏菌屬（Prevoella）顯著增加，通過(guò)3個(gè)不同時(shí)間點(diǎn)（初乳、分娩后1個(gè)月和6個(gè)月)的乳樣的稀疏曲線分析發(fā)現(xiàn)當(dāng)序列以97%的序列一致性（確定物種邊界的一致值）聚集時(shí)，OTU＞1 000個(gè)，當(dāng)以95%的一致性聚集時(shí)，OTU＞800個(gè)，當(dāng)以90%的一致性聚集時(shí)，OTU＞400個(gè)，初乳中的OTU均高于1個(gè)月和6個(gè)月的母乳中的OTU，初乳比成熟乳具有更高的微生物多樣性[22]。同樣研究表明泌乳階段不同，母乳中微生物的數(shù)量及多樣性不同，初乳中的細(xì)菌多與皮膚、產(chǎn)道菌群相關(guān)，多樣性高；過(guò)渡乳、成熟乳中的細(xì)菌多與嬰兒口腔菌群相關(guān)，多樣性隨泌乳時(shí)間的延長(zhǎng)不斷降低[23]。此外，在不同的泌乳階段，有一些菌存在特殊的變化。Chen等通過(guò)分子方法（Illumina MiSeq測(cè)序）對(duì)臺(tái)灣健康母親母乳微生物的研究發(fā)現(xiàn)，初乳和過(guò)渡乳中Staphylococcus、Streptococcus和羅氏菌（Rothia）的比例和分布相似，此外，初乳中的Enterobacter（相對(duì)豐度為10%）比過(guò)渡乳中的Enterobacter（相對(duì)豐度為1%）含量高，相反，過(guò)渡乳含有約8%的Enterococcus，初乳中其含量約為0.5%[24]。黃衛(wèi)強(qiáng)利用熒光定量PCR技術(shù)對(duì)母乳中常見(jiàn)菌屬進(jìn)行定量分析，結(jié)果顯示成熟乳樣品中Enterobacter、Bifidobacterium的含量極顯著高于初乳樣品（P＜0.001），成熟乳樣品中Staphylococcus的含量顯著高于初乳樣品（P＜0.01）[21]。Khodayar-Pardo等的研究發(fā)現(xiàn)，在整個(gè)哺乳期，Bifidobacterium和Enterococcus的數(shù)量都在增加，Lactobacillus和Staphylococcus的數(shù)量在不同泌乳階段也呈上升趨勢(shì)，結(jié)果表明，泌乳階段對(duì)Bifidobacterium和Enterococcus的影響較大[25]。李小娟和Mansoureh等的研究均發(fā)現(xiàn)從初乳到成熟乳，Lactobacillus的數(shù)量呈上升趨勢(shì)[20,26]。綜合以上研究結(jié)果，在不同的泌乳階段，初乳比過(guò)渡乳和成熟乳具有更高的微生物多樣性，而成熟乳中微生物種類數(shù)目高于初乳。

1.3 分娩方式

分娩方式也會(huì)影響母乳中的微生物，陰道分娩的母乳與剖腹產(chǎn)的母乳在細(xì)菌分類組成上有顯著差異，與剖腹產(chǎn)的母乳相比，陰道分娩的母乳中細(xì)菌多樣性、豐度及均勻程度更高[21-22]。Hermansson等的研究發(fā)現(xiàn)，利用冗余判別分析（RDA）發(fā)現(xiàn)分娩方式對(duì)母乳的微生物成分有獨(dú)立的影響，剖腹產(chǎn)分娩與母乳微生物多樣性和豐富度降低有關(guān)，在陰道分娩的母親的母乳中檢測(cè)到的16個(gè)細(xì)菌家族在剖腹產(chǎn)的母親的母乳中未發(fā)現(xiàn)[27]。Toscano等的研究表明，陰道分娩的母乳中細(xì)菌多樣性和豐度更高，經(jīng)陰道分娩的母乳中，Streptococcus和嗜血桿菌（Haemophilus）含量較高，而鹽單胞菌（Halomonas）、Prevoella、假單胞菌（Pseudomonas）和Staphylococcus的豐度較低[28]。但Khodayar-Pardo等對(duì)足月嬰兒組不同分娩方式下的母乳微生物區(qū)系研究發(fā)現(xiàn)，在初乳和過(guò)渡乳中，剖腹產(chǎn)的母乳比陰道分娩的母乳總細(xì)菌濃度更高，但在成熟乳樣中檢測(cè)到相似的細(xì)菌濃度，初乳樣本更多的是Streptococcus，陰道分娩更明顯（P=0.026），Bifidobacterium在初乳（P=0.026）和過(guò)渡乳（P>0.05）中的檢出率也高于剖腹產(chǎn)[25]。綜合以上研究結(jié)果，不同的分娩方式，陰道分娩的母乳中微生物多樣性及豐度均高于剖腹產(chǎn)，而剖腹產(chǎn)的母乳中微生物數(shù)目比陰道分娩方式生產(chǎn)的高。

1.4 孕婦身體健康情況

孕婦的身體情況對(duì)于母乳菌群也會(huì)產(chǎn)生一定的影響，包括妊娠時(shí)間、母體身體質(zhì)量指數(shù)（BMI）、孕婦年齡等因素。Khodayar-Pardo等的研究表明初乳、過(guò)渡乳和成熟乳中的Bifidobacterium含量與胎齡之間存在直接相關(guān)性，在哺乳期的所有階段，足月嬰兒組的Bifidobacterium計(jì)數(shù)均顯著高于早產(chǎn)兒[25]。母體BMI也會(huì)影響母乳微生物群組成，Raul等對(duì)陰道分娩的母親的母乳樣本進(jìn)行分析發(fā)現(xiàn)，母體BMI越高，初乳中Lactobacillus數(shù)量越多，同樣，在前6個(gè)月的母乳中，母體BMI越高，Staphylococcus數(shù)量越多、Bifidobacterium數(shù)量越少[22]。劉婉欣研究分析中發(fā)現(xiàn)，母體BMI、年齡與母乳菌群的相關(guān)性均呈現(xiàn)出顯著差異：孕前或足月兒的母體BMI，對(duì)克雷伯氏菌屬（Klebsiella），伯杰菌屬（Bergeyella），霍氏真桿菌（Eubacterium hallii）等與脂質(zhì)代謝相關(guān)菌，體現(xiàn)出顯著相關(guān)性[29]。Kumar等的研究顯示超過(guò)98%的女性母乳中Firmicutes與母體BMI呈正相關(guān)[19]。Moossavi等對(duì)母乳微生物區(qū)系的研究發(fā)現(xiàn)母體BMI與Proteobacteria多樣性呈負(fù)相關(guān)，與Firmicutes多樣性呈正相關(guān)，母體特應(yīng)性和多胎與較高的Actinobacteria豐富度相關(guān)[30]。母體BMI與飲食有關(guān)，母體脂肪的攝入量會(huì)影響母乳中的脂肪酸、進(jìn)而影響特定的細(xì)菌組成，如Firmicutes與n-3脂肪酸含量呈正相關(guān)、Klebsiella與短鏈脂肪酸代謝密切相關(guān)[19,21]。還有研究發(fā)現(xiàn)，母體年齡也會(huì)對(duì)菌群有一定影響，Proteobacteria與母體年齡呈現(xiàn)負(fù)相關(guān)差異，而疣微菌門（Verrucomicrobia），AKK菌（Akkermansia）與母體年齡呈現(xiàn)正相關(guān)[29]。

泌乳階段、分娩方式、孕婦健康情況對(duì)母乳菌群的影響如圖1所示。

圖1 母乳菌群影響因素[19-20,22,24-26,28,30]

2 嬰兒腸道微生物的影響因素

2.1 泌乳階段

泌乳階段同樣對(duì)于嬰兒腸道微生物有一定的影響，Kuang等通過(guò)評(píng)價(jià)樣本區(qū)系內(nèi)α多樣性來(lái)估計(jì)糞便微生物群落的豐富度和均勻度發(fā)現(xiàn)，新生兒的樣本區(qū)系內(nèi)α多樣性顯著低于2個(gè)月大的嬰兒，樣本區(qū)系內(nèi)α多樣性隨著嬰幼兒年齡的增加而增加[13]。Yang等對(duì)嬰兒出生時(shí)、出生后42 d、3個(gè)月和6個(gè)月的糞便進(jìn)行分析發(fā)現(xiàn)細(xì)菌豐度和α多樣性隨年齡顯著增加，狹義梭狀芽孢桿菌1（Clostridium sensu stricto 1）和大腸桿菌-志賀氏菌（Escherichia-Shigella）在出生時(shí)富集，而Bacteroides和Escherichia-Shigella在42 d和3個(gè)月的時(shí)間段內(nèi)占優(yōu)勢(shì)，此外還發(fā)現(xiàn)了8種不同的腸型，包括Bacteroides、柯林斯菌（Collinsella）、Bifidobacterium、Escherichia-Shigella、Streptococcus、消化桿菌（Peptoclostridium）、丹毒桿菌（Erysipelatoclostridium）和瘤胃球菌群（Ruminococcus），這些腸型在6個(gè)月期間更為豐富[31]。而Pannaraj和Backhed等人的研究發(fā)現(xiàn)母乳喂養(yǎng)組的α多樣性在3月齡前無(wú)明顯變化，但在6月齡后顯著增加，糞便細(xì)菌多樣性隨著年齡的增長(zhǎng)而增加，這表明隨著時(shí)間的推移，嬰兒腸道微生物群落會(huì)變得更加復(fù)雜[32-33]。

2.2 分娩方式

不同分娩方式的嬰兒腸道微生物區(qū)系菌群結(jié)構(gòu)不同，特別是Bifidobacterium和Lactobacillus的數(shù)量和組成[34]。未分類腸桿菌科（Unclassified Enterobacter）和Bifidobacterium是兩種分娩方式中的常見(jiàn)屬，陰道分娩嬰兒的優(yōu)勢(shì)屬有Streptococcus、Bacteroides，而剖腹產(chǎn)嬰兒則是Enterococcus、Clostridium，且陰道分娩嬰兒的Bifidobacterium多樣性更高[12]。Kuang等的研究發(fā)現(xiàn)經(jīng)陰道分娩的嬰兒（新生兒和2月齡）糞便微生物區(qū)系中Bacteroides、副桿菌（Parabacteroides）和巨型單胞菌（Megamonas）顯著富集，剖腹產(chǎn)嬰兒糞便中Prevoella、Streptococcus和Clostridium顯著富集[13]。Nagpal等研究發(fā)現(xiàn)，與陰道分娩嬰兒相比，剖腹產(chǎn)嬰兒定植Lactobacillus和Lactobacillus亞群的幾率要低得多，陰道分娩組胎糞中共檢出7個(gè)Lactobacillus亞群/種，而剖腹產(chǎn)組僅檢出加色乳桿菌亞群（Lactobacillus gasseri subgroup）和短鏈乳桿菌亞群（Lactobacillus brevis）2個(gè)成員，對(duì)Lactobacillus的隨訪分析顯示，與陰道分娩嬰兒相比，剖腹產(chǎn)嬰兒在出生前6個(gè)月的不同時(shí)間點(diǎn)Lactobacillus和幾個(gè)亞群及種的檢出率仍然顯著或不顯著地低，但這些差異在3歲時(shí)趨于消失[8]。Mitchell等研究發(fā)現(xiàn)大多數(shù)剖腹產(chǎn)（計(jì)劃剖腹產(chǎn)與緊急剖腹產(chǎn)）出生的嬰兒，出生后的第一周腸道菌群中并無(wú)Bacteroides明顯存在，33/35（94%）的計(jì)劃剖腹產(chǎn)與緊急剖腹產(chǎn)出生的嬰兒在出生的第一周內(nèi)有可檢測(cè)到的Bacteroides（≥0.1%）水平，在第2周，剖腹產(chǎn)（計(jì)劃剖腹產(chǎn)與緊急剖腹產(chǎn)）出生的嬰兒比順產(chǎn)出生的嬰兒腸道Bacteroides菌群檢出率更低，此外還發(fā)現(xiàn)計(jì)劃剖腹產(chǎn)與緊急剖腹產(chǎn)出生嬰兒的微生物區(qū)系沒(méi)有顯著差異[35]。Stewart等的研究也發(fā)現(xiàn)陰道分娩嬰兒中Bacteroides（尤其是脆弱類桿菌（Bacteroides fragilis））的水平較高[36]，其原因推測(cè)與嬰兒通過(guò)陰道分娩有關(guān)，與剖腹產(chǎn)嬰兒相比，陰道分娩嬰兒接觸母體陰道腸道的時(shí)間更長(zhǎng)，而Bacteroides主要存在于人體腸道及生殖道中，不同分娩方式的嬰兒接觸細(xì)菌來(lái)源不同[36-37]。Rodríguez等和Gabriel等的研究發(fā)現(xiàn)陰道分娩的嬰兒被母體陰道和糞便細(xì)菌定植，包括Lactobacillus和Bifidobacterium，通過(guò)剖腹產(chǎn)出生的嬰兒不會(huì)直接接觸母體微生物，而母體皮膚和醫(yī)院環(huán)境相關(guān)的微生物有可能在其腸道定植[38-39]。

2.3 早產(chǎn)兒與正常周齡嬰兒

胎齡也是影響嬰兒腸道微生物組成的因素之一，通過(guò)對(duì)早產(chǎn)嬰兒1月齡糞便樣本中的微生物分析發(fā)現(xiàn)，早產(chǎn)嬰兒的腸道微生物區(qū)系的形成時(shí)間晚于足月產(chǎn)嬰兒，早產(chǎn)嬰兒微生物區(qū)系多樣性低，含有比例較多的Proteobacteria、Enterobacter、Staphylococcus、Enterococcus和 梭菌（Clostridium），Bifidobacterium和Bacteroidetes數(shù)量較少，Bifidobacterium的定植率較低且延遲[40-42]。陰道分娩足月出生的嬰兒，變形桿菌（Proteobacteria）等兼性厭氧微生物群逐漸被Bifidobacterium和Clostridium等厭氧菌所取代[43]。La Rosa等對(duì)于58名早產(chǎn)兒的研究發(fā)現(xiàn)，在與生命日相關(guān)的多維標(biāo)度圖中，芽孢桿菌（Bacillus）作為主要菌株在最早的樣本中被發(fā)現(xiàn)，Clostridium在較大嬰兒的糞便中數(shù)量最多，在33～36周孕后年齡區(qū)間的樣本中也最豐富，嬰兒糞便中Bacillus慢慢減少，Clostridium慢慢增加，生命天數(shù)與Bacillus比例的減少和Clostridium比例的增加顯著相關(guān)，而γ-保護(hù)性細(xì)菌在出生后不久就會(huì)蓬勃發(fā)展，并隨著嬰兒年齡的增長(zhǎng)保持豐富[44]。

2.4 母體使用抗生素、益生菌等

孕婦使用抗生素、益生菌也會(huì)影響到嬰兒的腸道微生物，Zimmermann等的研究發(fā)現(xiàn)與未接觸GBS（B組鏈球菌）、IAP（產(chǎn)中抗生素預(yù)防）的嬰兒相比，接觸GBS及IAP的嬰兒細(xì)菌多樣性較低，Actinobacteria（特別是Bifidobacterium）的相對(duì)豐度較低，腸道微生物區(qū)系中Proteobacteria的相對(duì)豐度較大[45]。Kumbhare等的文章中提出在分娩期間未接觸產(chǎn)中抗生素的母親所生的嬰兒中，Streptococcus、雙菌科（Gemellaceae）和Lactobacillus的含量很高，在分娩期間接觸抗生素的嬰兒中，發(fā)現(xiàn)Proteobacteria很多，此外抗生素治療后，大多數(shù)嬰兒腸道樣本中Bifidobacterium和Veillonella的相對(duì)豐富度降低[46]。越來(lái)越多的數(shù)據(jù)表明Proteobacteria可能是疾病微生物的特征菌株，主要與代謝紊亂和炎癥性腸病相關(guān)，證明Proteobacteria可能具有促炎癥特性，這應(yīng)該就是在分娩期間接觸抗生素的嬰兒Proteobacteria豐富的原因[47]。Sanz的文章中提到在圍產(chǎn)期和哺乳期使用益生菌，有利于嬰兒腸道內(nèi)潛在有益細(xì)菌的定植，母親在分娩前4周和產(chǎn)后3周服用鼠李糖乳桿菌（L.rhamnosus GG）可引起新生兒Bifidobacterium轉(zhuǎn)移和初始建立的特異性改變，母親服用L.rhamnosus GG的嬰兒有更高含量的短雙歧桿菌（Bifidobacterium Breve）和更低含量的青春雙歧桿菌（Bifidobacterium adolescentis）[48]。孕婦在妊娠期間、哺乳期使用抗生素或服用益生菌都會(huì)對(duì)嬰兒的腸道微生物產(chǎn)生一定的影響。

2.5 配方奶粉喂養(yǎng)與母乳喂養(yǎng)

Gritz等研究發(fā)現(xiàn)嬰兒的腸道微生物區(qū)系是一個(gè)高度動(dòng)態(tài)的群落，在生命的第一天開(kāi)始逐步和持續(xù)形成的，營(yíng)養(yǎng)（母乳喂養(yǎng)與配方奶喂養(yǎng)）是其構(gòu)成的最相關(guān)的驅(qū)動(dòng)因素[49]。喂養(yǎng)方式影響著嬰兒腸道微生物群落的發(fā)展，與配方奶粉喂養(yǎng)的嬰兒相比，純母乳喂養(yǎng)的嬰兒腸道菌群多樣性較低但是細(xì)菌的數(shù)量較高[1,18]。Ho等對(duì)7項(xiàng)微生物組研究（來(lái)自684名嬰兒的1 825份糞便樣本）進(jìn)行分析，發(fā)現(xiàn)在出生的前6個(gè)月，非純母乳喂養(yǎng)組的腸道細(xì)菌多樣性、Bacteroides和Firmicutes的相對(duì)豐度以及與碳水化合物代謝相關(guān)的預(yù)測(cè)微生物途徑始終高于純母乳喂養(yǎng)組[50]。但Yang等對(duì)于6周前嬰兒腸道微生物的研究發(fā)現(xiàn)，母乳喂養(yǎng)組嬰兒腸道微生物豐度明顯高于奶粉喂養(yǎng)嬰兒及母乳、奶粉混合喂養(yǎng)嬰兒，不同喂養(yǎng)方式的嬰兒糞便微生物區(qū)系最豐富的是Unclassified Enterobacter，其次是Bifidobacterium，母乳喂養(yǎng)嬰兒這兩種細(xì)菌的豐度明顯高于其他喂養(yǎng)方式，此外不同喂養(yǎng)方式下的嬰兒腸道微生物含量不同，母乳喂養(yǎng)組Streptococcus含量較高，奶粉喂養(yǎng)組Enterococcus較多，而混合喂養(yǎng)組嬰兒Enterococcus較多[12]。不同喂養(yǎng)方式對(duì)于嬰兒腸道微生物區(qū)系的影響還需要進(jìn)一步的研究。

3 母乳微生物與嬰兒腸道微生物之間的關(guān)系

母乳中含有復(fù)雜的細(xì)菌群落，可能對(duì)嬰兒腸道微生物區(qū)系的建立產(chǎn)生直接影響[30]。Jost等的研究發(fā)現(xiàn)新生兒腸道微生物區(qū)系的建立是腸道成熟、代謝和免疫規(guī)劃的關(guān)鍵階段，也是影響短期和長(zhǎng)期健康狀態(tài)的關(guān)鍵階段，母乳有益地影響了這一過(guò)程，因?yàn)樗軌蛞罁?jù)嬰兒不同年齡階段營(yíng)養(yǎng)和生物活性成分的需求而發(fā)生動(dòng)態(tài)變化，并向新生兒腸道提供共生母體細(xì)菌，其中包括Lactobacillus以及Bifidobacterium等專性厭氧菌，Bifidobacterium可能來(lái)源于母體腸道，是母嬰溝通的一種新形式。此外，母乳中含有廣泛的低聚糖，可以促進(jìn)特定細(xì)菌群體的生長(zhǎng)和活性，特別是Bifidobacterium和Bacteroides。對(duì)兼性厭氧菌如Staphylococcus、Streptococcus以及更重要的腸道相關(guān)專性厭氧菌如Bifidobacterium、Bacteroides等種群水平的研究支持：存在于母乳中的細(xì)菌能夠在消化中存活并在嬰兒腸道中發(fā)揮先驅(qū)細(xì)菌的作用，嬰兒腸道微生物區(qū)系的組成在一定程度上反映了母乳組成的觀點(diǎn)[51]。Boudry等也有類似結(jié)論，嬰兒每天攝入log5至log7母乳相關(guān)細(xì)菌，母乳微生物區(qū)系是一個(gè)連續(xù)的共生或益生菌來(lái)源，能夠在生命的第一階段定居在嬰兒腸道或影響嬰兒腸道微生物區(qū)系，嬰兒腸道微生物和母乳微生物區(qū)系之間存在很強(qiáng)的重疊，在元基因組分析中，母乳中發(fā)現(xiàn)的物種中有76%存在于嬰兒的腸道中，母乳和嬰兒腸道之間的共同物種包括啟動(dòng)腸道微生物區(qū)系組裝的先驅(qū)屬，尤其包括兼性厭氧菌，如Staphylococcus、Streptococcus、Lactobacillus等，它們有助于產(chǎn)生厭氧環(huán)境，并有利于隨后植入專性厭氧菌，如Bifidobacterium、Bacteroides等[52]。

Nurrahma的研究表明母乳是嬰兒的營(yíng)養(yǎng)來(lái)源，含有大量天然益生菌，可通過(guò)母乳傳遞給嬰兒，從母乳中獲得的細(xì)菌有大腸桿菌（Escherichia coli）、Enter-obacter、Staphylococcus、Bacteroides、Bifidobacterium、Enterococcus和Lactobacillus等[53]。席曉霞的研究發(fā)現(xiàn)在胎糞樣品中含量最多的細(xì)菌門是Firmicutes（76.74%）、Proteobacteria（19.94%）、Bacteroidetes（2.69%）和Actinobacteria（0.33%），這4個(gè)菌門的含量共占到了測(cè)序序列總數(shù)的99.70%。而酸桿菌門（Acidobacteria，0.09%）、棲熱菌門（Deinococcus-Thermus，0.01%）、撫微菌門（Verrucomicrobia，0.01%）、軟壁菌門（Tenericutes，0.01%）、梭桿菌門（Fusobacteria，0.01%）、氰基細(xì)菌（Cyanobacteria，0.002%）等菌的含量依次遞減，在母乳樣品中含量最多的細(xì)菌門是Firmicutes（51.08%）、Proteobacteria（41.07%）、Bacteroidetes（4.97%）和Actinobacteria（1.90%），這4個(gè)菌門的含量共占到了測(cè)序序 列 總 數(shù) 的99.04%。而Fusobacteria（0.20%）、Deinococcus-Thermus（0.16%）、Acidobacteria（0.08%）、Cyanobacteria（0.06%）、Tenericutes（0.05%）等的含量依次遞減，研究結(jié)果表明母乳微生物與嬰兒腸道菌群之間存在著一定的關(guān)系[54]。丁夢(mèng)帆的研究發(fā)現(xiàn)嬰兒糞便菌群構(gòu)成和多樣性與成熟乳最為相近，通過(guò)Cluster聚類分析找出母乳垂直傳遞至嬰兒腸道的菌屬，出現(xiàn)率大于50%，菌屬相對(duì)含量大于0.1%，被認(rèn)為是可能的優(yōu)勢(shì)垂直傳遞菌屬，根據(jù)以上標(biāo)準(zhǔn)，主要的傳遞菌屬為Enterococcus、Bifidobacterium（長(zhǎng)雙歧桿菌亞種（Bifidobacterium-longum-subsp-longum））、Bacteroides、Rotha、Escherichia-Shigelle、Streptococcus、Staphylococcus。還有研究證明了母親與嬰兒之間存在菌群垂直傳遞關(guān)系，嬰兒腸道微生物有27.7%來(lái)自于母乳，10.3%來(lái)自于乳腺皮膚[55]。

Murphy等對(duì)10對(duì)母嬰在出生后前3個(gè)月的母乳和嬰兒糞便中的細(xì)菌群落進(jìn)行特征分析發(fā)現(xiàn)，一些典型的腸道相關(guān)屬在母乳和嬰兒糞便中都是常見(jiàn)的，包 括Bifidobacterium、Bacteroides、Enterococcus、Lactobacillus、Clostridium、球菌（coccus）、Escherichia-Shigella和毛螺菌科（Lachnospiraceae）的成員，這些屬為嬰兒糞便與母乳共有屬，且占嬰兒糞便菌群總相對(duì)豐度的70%～88%，支持母乳細(xì)菌垂直向嬰兒腸道轉(zhuǎn)移的假說(shuō)，此外，從一對(duì)母嬰的母乳和糞便中分離到了相同的Bifidobacterium Breve和植物乳桿菌（Lactobacillus Plant Arum）菌株，通過(guò)母乳喂養(yǎng)的細(xì)菌垂直轉(zhuǎn)移可能有助于在發(fā)育中的嬰兒腸道中初步建立微生物區(qū)系。研究還發(fā)現(xiàn)母乳或嬰兒糞便存在各自所特有的屬，母乳所獨(dú)有的伊麗莎白變形桿菌（Elizabethkingia）和黃桿菌屬（Flavobacterium）；而在嬰兒糞便中，遲緩埃格特菌（Eggerthella）是唯一沒(méi)有在母乳樣本中發(fā)現(xiàn)的屬，這是導(dǎo)致Actinobacteria相對(duì)豐富的原因之一[56]。

有學(xué)者采用嬰兒腸道微生物與母乳微生物配對(duì)的方法來(lái)揭示兩者之間微生物的相互關(guān)系，Lackey等對(duì)生活在不同國(guó)際地點(diǎn)的婦女的母乳微生物群和她們的嬰兒的糞便微生物群進(jìn)行比較分析發(fā)現(xiàn)，嬰兒糞便中28個(gè)聚集屬的相對(duì)豐度與母乳樣中29個(gè)聚集屬的相對(duì)豐度之間存在一些簡(jiǎn)單的關(guān)系（P≤0.01，0.3≥rs≥0.3），母乳中的冷桿菌（Psychrobacter）和無(wú)色菌（Achromobacter）的相對(duì)豐度與糞便中Leuconostoc呈正相關(guān)，母乳中Lactobacillus的相對(duì)豐度與糞便中Lactobacillus的相對(duì)豐度呈正相關(guān)，在多變量的基礎(chǔ)上，聚集的母乳屬和聚集的嬰兒糞便屬之間的典型相關(guān)性支持了這些不同和復(fù)雜的群落之間的顯著關(guān)系（r1=0.663，P＜0.000 1）。當(dāng)用隊(duì)列繪制時(shí)，嬰兒糞便和母乳分類群之間的關(guān)系似乎是特定于隊(duì)列的，即嬰兒的糞便微生物群和他們母親的乳汁微生物群在隊(duì)列內(nèi)比其他隊(duì)列更相似，盡管隊(duì)列內(nèi)婦女和嬰兒之間的差異僅略低于隊(duì)列之間的差異。重要的是，研究的數(shù)據(jù)為母乳微生物群和母乳喂養(yǎng)嬰兒糞便微生物群之間的關(guān)系提供了證據(jù)，在嬰兒糞便中發(fā)現(xiàn)的大約70%～88%的屬也在母乳中被發(fā)現(xiàn)[6]。Fehr等的研究也有類似的結(jié)論，在3個(gè)月時(shí)，實(shí)際母嬰對(duì)的嬰兒腸道和母乳微生物區(qū)系相似性略高于隨機(jī)母嬰配對(duì)的微生物區(qū)系（P＜0.001），相比之下，3個(gè)月母乳和1歲嬰兒腸道的實(shí)際配對(duì)和隨機(jī)配對(duì)之間沒(méi)有明顯的差異。進(jìn)一步評(píng)估了母乳和嬰兒腸道中共有細(xì)菌的相對(duì)豐度之間的相關(guān)性，一般來(lái)說(shuō)，在3個(gè)月時(shí)，母乳中任何給定的擴(kuò)增序列變異（amplicon sequencing variants ASV）都與嬰兒腸道中的相同ASV相關(guān)，這些相關(guān)性均為正相關(guān)，其中8/13值得注意（P（FDR）＜0.1）[57]。

相同的，Pannaraj等人的研究也發(fā)現(xiàn)在嬰兒出生后至少6個(gè)月的時(shí)間里，嬰兒的糞便中可以檢測(cè)到乳汁細(xì)菌，母乳和乳暈皮膚中細(xì)菌的貢獻(xiàn)率在出生后第一個(gè)月最高，母乳和皮膚中的細(xì)菌占主要母乳喂養(yǎng)嬰兒腸道細(xì)菌的近40%，隨著嬰兒年齡的增長(zhǎng)，細(xì)菌的貢獻(xiàn)率逐漸下降。使用多個(gè)距離度量的比較顯示，與隨機(jī)配對(duì)相比，真正的母嬰配對(duì)中嬰兒糞便與母乳或乳暈皮膚之間的距離更近，總體而言，與隨機(jī)配對(duì)相比，478對(duì)OTU中的26對(duì)在母嬰配對(duì)中共享更顯著。寡核苷酸分型分析顯示，Streptococcus、Veillonella和Rothia有顯著的共同之處。研究中描述了母嬰配對(duì)中的細(xì)菌群落，并提供了數(shù)據(jù)，表明母親母乳和乳暈皮膚中的細(xì)菌被轉(zhuǎn)移到嬰兒的腸道，這一觀點(diǎn)的關(guān)鍵支持來(lái)自于嬰兒腸道中的細(xì)菌譜系與其母親和隨機(jī)母親的比較，結(jié)果顯示正確配對(duì)中有更多的共同譜系。研究結(jié)果贊成這樣的觀點(diǎn)，即細(xì)菌的傳播主要發(fā)生在母親和嬰兒之間[32]。

此外，Biagi等對(duì)母乳、嬰兒口腔和腸道的細(xì)菌生態(tài)系統(tǒng)的研究發(fā)現(xiàn)，母乳的平均微生物區(qū)系多樣性明顯高于嬰兒糞便和口腔拭子，即36名登記的母親的乳汁生態(tài)系統(tǒng)比她們孩子的糞便或口腔生態(tài)系統(tǒng)更豐富，細(xì)菌種類也更相似[14]。Karina等研究發(fā)現(xiàn)，分析母乳樣品與新生兒糞便樣品兩者的α多樣性發(fā)現(xiàn)，Shannon指數(shù)（效應(yīng)值（Effect size）0.745，P＜0.001）和辛普森指數(shù)（Simpson指數(shù)）（Effect size0.584，P=0.006）顯示母乳樣品的細(xì)菌多樣性高于新生兒糞便微生物區(qū)系，此外，采用微生物來(lái)源追蹤分析來(lái)估計(jì)新生兒糞便中來(lái)源于母乳細(xì)菌的比例，數(shù)據(jù)顯示，新生兒平均67.8%的細(xì)菌來(lái)自母乳，其余平均32.2%的細(xì)菌來(lái)自不明來(lái)源（P＜0.006，Wilcoxon符號(hào)秩和檢驗(yàn)），他們的研究提供了證據(jù)，證明母乳是新生兒出生后最初幾天胃腸道細(xì)菌的主要來(lái)源之一[58]。

還有研究分析了母嬰可能傳遞的細(xì)菌種類，劉佳提到有國(guó)外學(xué)者研究發(fā)現(xiàn)，在嬰兒糞便中檢出的Staphylococcus、Lactobacillus和Bifidobacterium與其母乳中相同，這表明細(xì)菌可以通過(guò)母乳直接傳遞到嬰兒腸道，母乳是嬰兒健康生長(zhǎng)的最佳自然選擇[59]。有多位學(xué)者的研究也有相似的結(jié)論，呂寧等的研究中闡述了在母乳和嬰兒糞便中有相同的Bifidobacterium、Lactobacillus、Staphylococcus，兩者最相似的是Staphylococcus，母乳可能是嬰兒腸道微生物的來(lái)源[60]。Laursen等對(duì)34對(duì)母嬰母乳樣本和嬰兒糞便中的微生物區(qū)系分析發(fā)現(xiàn)，在哺乳期，母乳和嬰兒糞便中的微生物群落都發(fā)生了顯著變化，在5月齡和9月齡時(shí)，嬰兒糞便中檢測(cè)到的細(xì)菌種類中，分別有33%和23%與相應(yīng)的母乳共用，其中Streptococcus、Veillonella和Bifidobacterium最常見(jiàn)[61]。

通過(guò)以上的研究，我們可以推斷母乳微生物與嬰兒腸道微生物之間存在著一定的聯(lián)系，多樣性方面母乳微生物多樣性高于嬰兒腸道微生物多樣性，典型的腸道相關(guān)屬在母乳和嬰兒糞便中都是常見(jiàn)菌，此外還發(fā)現(xiàn)Bifidobacterium、Staphylococcus和Lactobacillus存在從母乳中轉(zhuǎn)移到嬰兒腸道的可能。

4 結(jié)語(yǔ)

母乳中除含有大量營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)外還含有大量的微生物，母乳是嬰兒微生物區(qū)系組裝的最早來(lái)源之一，生命早期腸道微生物區(qū)系的發(fā)育影響免疫系統(tǒng)的成熟、營(yíng)養(yǎng)吸收以及避免病原體定植。本綜述通過(guò)對(duì)母乳微生物與嬰兒腸道微生物的研究，表明母乳與嬰兒腸道微生物種類及母乳微生物向嬰兒腸道的轉(zhuǎn)移受多種因素包括分娩方式、妊娠時(shí)間、泌乳階段、孕婦身體健康情況、地理位置及環(huán)境、喂養(yǎng)方式、母體使用抗生素、益生菌等的影響。此外還總結(jié)發(fā)現(xiàn)母乳微生物存在向嬰兒腸道“垂直轉(zhuǎn)移”的可能，雙歧桿菌（Bifidobacterium）、葡萄球菌（Staphylococcus）和乳桿菌（Lactobacillus）從母乳轉(zhuǎn)移到嬰兒腸道的可能性較大。通過(guò)此項(xiàng)研究，可以進(jìn)一步探究?jī)烧咧g的具體關(guān)系以及進(jìn)一步開(kāi)發(fā)利用母乳這一重要菌庫(kù)篩選益生菌，為改善嬰兒腸道生態(tài)、維持嬰兒腸道健康提供新的方法和策略。