反芻動(dòng)物妊娠期和泌乳期生理代謝和微生物變化及其對(duì)子代發(fā)育的影響研究進(jìn)展

杜海東,娜仁花

(內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學(xué)動(dòng)物科學(xué)學(xué)院,呼和浩特 010018)

在妊娠期和泌乳期,母體為滿足胎兒生長(zhǎng)和泌乳的需要,各系統(tǒng)(免疫系統(tǒng)、代謝系統(tǒng))、器官(子宮、乳腺、肺、心血管、胰腺)和微生物均發(fā)生一系列的變化,在此期間母體生理變化非常重要,它關(guān)系到母體的健康和胎兒的正常發(fā)育[1]。在整個(gè)繁殖周期,母體營(yíng)養(yǎng)、激素、免疫系統(tǒng)和微生物等一系列因素協(xié)同作用以維持母體生命活動(dòng)和正常妊娠[2-3]。此外,母體妊娠期間生理代謝和微生物的變化也會(huì)影響胎兒組織發(fā)育、免疫系統(tǒng)成熟和微生物定植過程。但這一時(shí)期也是母體生理代謝高度敏感的時(shí)期,極易受內(nèi)外環(huán)境影響而導(dǎo)致生理機(jī)能紊亂,這可能會(huì)引起一系列代謝性疾病,如妊娠糖尿病、妊娠毒血癥和代謝綜合征等,繼而導(dǎo)致母體健康受到損傷[4-6]。這些代謝性疾病還會(huì)對(duì)胎兒的健康造成長(zhǎng)期的影響。如在出生前發(fā)育不良的胎羊,在出生后隨著日齡的增加,其負(fù)責(zé)胰島素分泌的β細(xì)胞數(shù)量和功能會(huì)發(fā)生損傷,并且不能維持相對(duì)足夠的胰島素分泌,進(jìn)而影響健康[7]。因此,本綜述探討了反芻動(dòng)物妊娠期和泌乳期生理代謝和微生物的變化以及對(duì)子代的影響,從而為進(jìn)一步改善妊娠期和泌乳期反芻動(dòng)物生理代謝狀態(tài)和微生物組成、防治妊娠期和泌乳期母體不良代謝狀態(tài)及降低子代健康風(fēng)險(xiǎn)提供參考。

1 妊娠期和泌乳期母體生理代謝變化

母體在妊娠期和泌乳期,免疫、內(nèi)分泌和代謝狀態(tài)會(huì)發(fā)生一系列的變化,這些變化使母體為妊娠、分娩和哺乳做好準(zhǔn)備[8]。在妊娠前期,母體會(huì)經(jīng)歷胚胎發(fā)育和功能性胎盤形成等生理變化過程,而母體子宮內(nèi)膜容受性的建立是胚胎著床和發(fā)育的重要決定因素。其中免疫系統(tǒng)是建立子宮內(nèi)膜容受性的關(guān)鍵。母體樹突狀細(xì)胞能夠識(shí)別異于宿主的細(xì)胞,當(dāng)樹突狀細(xì)胞識(shí)別外來細(xì)胞后,會(huì)分泌IL-12導(dǎo)致T輔助淋巴細(xì)胞1(Th1)的擴(kuò)增以及促炎細(xì)胞因子的分泌,從而清除外來細(xì)胞[9]。而妊娠后的母體會(huì)建立對(duì)胚胎的免疫耐受性,如在胚胎植入母體子宮的過程中,伴隨著半乳糖凝集素在滋養(yǎng)外胚層的分泌,半乳糖凝集素將母體從促炎性Th1活性轉(zhuǎn)變到抗炎性Th2活性[10-11]。Th2淋巴細(xì)胞還通過分泌抗炎性IL-4、IL-10和IL-13,抑制Th1活性以限制炎癥發(fā)生,為母體建立免疫耐受性提供抗炎條件[12-14]。在妊娠前期,水平顯著提高的雌激素和孕酮也是子宮內(nèi)膜容受性建立的關(guān)鍵激素,雌激素刺激子宮內(nèi)膜發(fā)育,孕激素刺激、維持子宮功能、抑制母體免疫并參與調(diào)節(jié)子宮內(nèi)膜容受性[15-16]。此外,雌激素和孕激素還可以協(xié)同作用,調(diào)節(jié)子宮雌激素受體的表達(dá),從而促進(jìn)胚胎的著床[16]。

妊娠前期被認(rèn)為是一個(gè)合成代謝的過程,在此期間,母體血清中的雌激素、孕激素和胰島素濃度增加、母體胰島素敏感性增強(qiáng),這有利于葡萄糖等營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)合成脂質(zhì)或糖原進(jìn)行儲(chǔ)存[17]。而妊娠后期是胎兒快速生長(zhǎng)和母體乳腺發(fā)育的關(guān)鍵時(shí)期,在此期間,子宮和乳腺的葡萄糖需求增加,因此,母體肝組織中葡萄糖合成增加,同時(shí),脂肪組織和肌肉的葡萄糖利用減少[18-19]。為滿足妊娠后期母體和胎兒葡萄糖的需求,母體會(huì)分泌大量的胰高血糖素、生長(zhǎng)激素和皮質(zhì)醇等誘導(dǎo)胰島素抵抗的激素,使母體處于生理性胰島素抵抗?fàn)顟B(tài),降低胰島素靶器官對(duì)胰島素的敏感性,從而保證充足的葡萄糖供應(yīng),直到分娩后胰島素水平大多可自行恢復(fù)到正常狀態(tài)[20-21]。此外,胰島素抵抗和相對(duì)低血糖導(dǎo)致脂肪分解,使母體過渡到分解代謝狀態(tài),母體優(yōu)先使用脂肪作為能量來源,從而為胎兒保留可用的葡萄糖和氨基酸[22-23]。

大多數(shù)動(dòng)物在產(chǎn)仔后能夠過渡到更高的能量需求狀態(tài)。在泌乳期間,母體動(dòng)用脂肪組織儲(chǔ)備,肝中脂質(zhì)代謝進(jìn)一步加強(qiáng),母體血液中非酯化脂肪酸水平上升[24-25]。此外,在泌乳期,母體氨基酸的生物合成、氨基酸代謝和含氮化合物代謝也顯著增強(qiáng)[26]。與此同時(shí),母體肝代謝功能的增強(qiáng)伴隨著免疫系統(tǒng)指標(biāo)和礦物質(zhì)平衡的改變[26-28]。以上這些變化可能反映了從妊娠到泌乳母體的生理性適應(yīng)過程。

2 妊娠期和泌乳期母體腸道、糞便和產(chǎn)道中微生物變化

在整個(gè)繁殖周期,母體微生物多樣性以及豐度呈動(dòng)態(tài)變化狀態(tài)[29]。研究發(fā)現(xiàn),妊娠前期絨山羊母羊腸道擬桿菌RF16、梭菌vadinBB60、毛螺菌科UGG_010、厭氧菌科和琥珀弧菌顯著富集[30]。在反芻動(dòng)物中的擬桿菌、梭菌和毛螺菌科的發(fā)酵底物主要為碳水化合物,其發(fā)酵產(chǎn)物主要為甲酸、丁酸、乙酸和乳酸等,其中,乳酸是胎兒主要能量來源之一[31]。在妊娠早期,母體腸道產(chǎn)生丁酸的細(xì)菌數(shù)量也會(huì)增加,而具有抗炎和免疫調(diào)節(jié)功能的丁酸在維持母體健康和生育能力方面起重要作用[32]。如初產(chǎn)奶牛在妊娠期間其糞便中瘤胃球菌科的豐度顯著提高,瘤胃球菌科是反芻動(dòng)物胃腸道中豐度最大的丁酸生產(chǎn)菌,這類細(xì)菌的發(fā)酵產(chǎn)物如丁酸等短鏈脂肪酸通過調(diào)節(jié)T細(xì)胞改善生殖系統(tǒng)炎癥,這對(duì)妊娠的建立和維持非常重要[33-34]。在動(dòng)物生殖系統(tǒng)存在的低豐度乳酸桿菌也對(duì)動(dòng)物生殖系統(tǒng)健康起積極作用,乳酸桿菌通過生產(chǎn)有機(jī)酸和細(xì)菌素,維持生殖系統(tǒng)酸性環(huán)境、抑制常見的病原體。在牛的產(chǎn)道中乳酸桿菌缺乏,但處于發(fā)情周期的奶牛在其產(chǎn)道可檢測(cè)到低豐度的乳酸桿菌,這對(duì)抑制不良微生物的增殖,維持產(chǎn)道微生物群的共生具有重要作用[35]。此外,在分娩前將乳酸桿菌注入奶牛子宮和產(chǎn)道,分娩后母牛患子宮炎的幾率更低[36]。以上變化可能與母體微生物和免疫調(diào)節(jié)適應(yīng)妊娠有關(guān)[37]。

妊娠后期,顫螺旋菌科、擬桿菌、Coprococcus_2、Ruminiclostridium_5和Ruminococcaceae_UCG-007在母羊腸道顯著富集[38]。顫螺旋菌科的相對(duì)豐度與胰高血糖素樣肽-1的表達(dá)水平呈極顯著正相關(guān)[39]。胰高血糖素樣肽-1是一種來自腸道的肽激素,通過調(diào)節(jié)胰島素分泌在維持糖代謝穩(wěn)態(tài)過程中起重要作用[40]。而擬桿菌、Coprococcus_2、Ruminiclostridium_5和Ruminococcaceae_UCG-007的豐度與揮發(fā)性脂肪酸的濃度呈正相關(guān)[41-42]。分娩后,在母牛腸道和產(chǎn)道樣本中,屬于瘤胃球菌科的OTU豐度最高,在初乳中棲水菌屬OTU豐度最高[43]。瘤胃球菌科和棲水菌屬細(xì)菌大多屬于產(chǎn)酸菌[44]。綜合以上結(jié)果,從妊娠期到產(chǎn)后微生物組成的變化可能反映了母體特殊時(shí)期的代謝和免疫變化。

此外,母體的生理狀態(tài),包括母體的激素分泌、免疫狀態(tài)和代謝發(fā)生的巨大變化會(huì)導(dǎo)致微生物變化,并且微生物變化可能與免疫、內(nèi)分泌和代謝狀態(tài)相協(xié)調(diào)來維持妊娠和泌乳過程[3]。Oterc等[45]研究發(fā)現(xiàn),處于發(fā)情周期的母牛其產(chǎn)道乳酸桿菌的豐度增加與孕酮含量的升高有關(guān)。在對(duì)人類和小鼠的研究中發(fā)現(xiàn),母體腸道雙歧桿菌的豐度受孕酮的影響,在妊娠晚期,母體相對(duì)高的孕酮濃度會(huì)相應(yīng)提高腸道雙歧桿菌的豐度,而雙歧桿菌可能通過調(diào)節(jié)體重增加、改善胰島素敏感性和葡萄糖耐量以及增強(qiáng)免疫系統(tǒng)對(duì)母體產(chǎn)生積極影響[46]。而Koren等[32]也發(fā)現(xiàn)了類似的結(jié)果,在妊娠晚期,母體腸道中的變形桿菌和放線桿菌的豐度增加,而這降低了母體的胰島素敏感性并有利于母體脂肪沉積。

3 妊娠期母體生理代謝變化對(duì)胎兒發(fā)育的影響

3.1 生長(zhǎng)激素-胰島素樣生長(zhǎng)因子軸

生長(zhǎng)激素(growth hormone, GH)和胰島素樣生長(zhǎng)因子(insulin-like growth factors, IGFs)是驅(qū)動(dòng)哺乳動(dòng)物生長(zhǎng)發(fā)育的重要激素,對(duì)動(dòng)物出生前后的生長(zhǎng)和發(fā)育至關(guān)重要。母體循環(huán)中的GH和IGFs都不能穿過胎盤屏障,因此母體循環(huán)中的GH和IGFs對(duì)胎兒生長(zhǎng)的影響是通過母體和胎盤間接作用于胎兒,而不是對(duì)胎兒直接產(chǎn)生影響[47]。在妊娠山羊上,隨著妊娠時(shí)間的增加,母體循環(huán)中的GH含量呈持續(xù)升高狀態(tài)[48]。而母體GH濃度升高會(huì)增加母體循環(huán)中葡萄糖的濃度和胎盤向胎兒轉(zhuǎn)移營(yíng)養(yǎng)的能力以此來影響胎兒的生長(zhǎng)[47]。此外,妊娠期母體適宜劑量的外源GH注射對(duì)胎兒的生長(zhǎng)發(fā)育也具有一定的積極影響。給處于妊娠前期的母羊注射外源性GH會(huì)改變其內(nèi)分泌狀態(tài),誘導(dǎo)母體的代謝從脂肪組織沉積向蛋白質(zhì)合成代謝轉(zhuǎn)變,母體這種營(yíng)養(yǎng)分配的改變提高了胎兒可利用營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)(葡萄糖和乳酸鹽)濃度并利于子宮胎盤和胎兒生長(zhǎng)增強(qiáng)[49]。在妊娠母牛上的研究也發(fā)現(xiàn)了類似的結(jié)果,Ribeiro等[50]給處于胚胎植入期的母牛注射外源性GH,發(fā)現(xiàn)母牛血漿GH和IGF-1的濃度提高,而這有利于胚胎發(fā)育。

在妊娠期母體循環(huán)中的IGF主要通過母胎界面的交流來調(diào)節(jié)胎兒生長(zhǎng)發(fā)育過程。IGF-1 是促進(jìn)胎兒生長(zhǎng)的重要因子,對(duì)胎兒的出生體重具有顯著影響。IGF-1能夠直接影響母體組織的生長(zhǎng)和新陳代謝,從而調(diào)節(jié)胎兒生長(zhǎng)的營(yíng)養(yǎng)可用性[51]。在關(guān)于妊娠奶牛的研究中發(fā)現(xiàn),妊娠后期母體循環(huán)中IGF-1的增加伴隨著葡萄糖、非酯化脂肪酸濃度和淋巴細(xì)胞數(shù)量的增加,這利于胎兒生長(zhǎng)和免疫系統(tǒng)發(fā)育[52]。因此,母體IGF-1濃度的增加能促進(jìn)胎兒組織的生長(zhǎng),當(dāng)IGF-1缺乏時(shí)可引起宮內(nèi)生長(zhǎng)遲緩[53]。而IGF-2則直接作用于胎盤,調(diào)節(jié)其形態(tài)發(fā)生、營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)運(yùn)輸和激素分泌能力,從而影響胎盤向胎兒提供營(yíng)養(yǎng)的能力[51]。外源性IGFs也能夠通過提高營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)利用效率、改變胎盤的功能,對(duì)胎兒生長(zhǎng)產(chǎn)生積極影響。如妊娠后期的胎羊臍帶氨基酸攝取率和胎氧含量較低,使用 IGF-1注射治療后,雖然胎羊胎氧含量和營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)濃度并未發(fā)生改變,但胎羊的器官發(fā)生特異性生長(zhǎng),而這可能是由于IGF-1可以促進(jìn)動(dòng)物高效地利用營(yíng)養(yǎng)素來支持胎兒的生長(zhǎng),而不是通過刺激胎盤血流或營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)轉(zhuǎn)移到胎兒來產(chǎn)生影響[54]。

3.2 甲狀腺激素

甲狀腺激素包括三碘甲狀腺原氨酸(T3)和甲狀腺素(T4),是胎兒生長(zhǎng)發(fā)育所必需的激素。胎兒利用的甲狀腺激素主要源自母體,母體甲狀腺激素向胎兒的傳遞依賴于胎盤組織上存在的多種與甲狀腺激素相關(guān)的作用分子,如甲狀腺激素轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白(單羧酸轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白8、單羧酸轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白10、有機(jī)陰離子轉(zhuǎn)運(yùn)多肽1A2等),主要在胎盤中轉(zhuǎn)運(yùn)甲狀腺激素,2型碘化甲狀腺原氨酸脫碘酶(iodothyronine deiodinase2, Dio2)和Dio3則控制胎盤內(nèi)甲狀腺激素水平,而胎盤組織上的甲狀腺激素核受體α1則通過與母體的甲狀腺激素結(jié)合調(diào)控胎兒相關(guān)組織基因的轉(zhuǎn)錄與表達(dá),進(jìn)而調(diào)節(jié)胎兒大腦、心、肺、骨骼、肌肉和神經(jīng)系統(tǒng)的發(fā)育以及體細(xì)胞組織的成熟、刺激胎兒合成代謝,并參與胎兒出生后的肺部氣體交換、氧氣消耗過程,在確保初生動(dòng)物存活方面發(fā)揮重要作用[55-58]。甲狀腺激素在子宮內(nèi)的生物利用度取決于胎兒下丘腦-垂體-甲狀腺軸的發(fā)育[57]。研究發(fā)現(xiàn),甲狀腺功能受損的胎兒血漿T3和T4的濃度、跖骨長(zhǎng)度和肌肉的蛋白質(zhì)含量均低于甲狀腺功能正常的胎兒,且由于甲狀腺激素濃度影響胎兒線粒體功能的成熟,甲狀腺供應(yīng)不足的胎兒在出生后更易發(fā)生氧化應(yīng)激,從而損傷機(jī)體的健康狀態(tài)[59]。由于胎兒的甲狀腺激素在很大程度上依賴于母體通過胎盤為其供應(yīng),因此,隨著胎兒生長(zhǎng)速度的提升,從妊娠中期開始,母體甲狀腺激素便處于緩慢上升狀態(tài),到妊娠后期達(dá)到峰值后保持,直至胎兒出生后其水平仍然很高[[60-63]。而在整個(gè)妊娠階段,母體子宮內(nèi)營(yíng)養(yǎng)、內(nèi)分泌狀況和胎盤對(duì)母體甲狀腺激素的通透性以及胎齡等因素均會(huì)影響胎兒體內(nèi)T3和T4的濃度[62,64]。如限飼母羊胎盤子葉數(shù)減少,T3、T4濃度降低,這影響了母體通過胎盤將營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)輸送到發(fā)育中的胎兒,從而對(duì)胎兒的生長(zhǎng)造成了損傷[62,65]。

3.3 胰島素

胰島素是由胰腺內(nèi)的胰島β細(xì)胞分泌的一種蛋白質(zhì)激素,具有降血糖,促進(jìn)糖原、脂肪和蛋白質(zhì)合成等功能[66]。在妊娠期間,母畜體內(nèi)的胰島素靶器官對(duì)胰島素的敏感性處于動(dòng)態(tài)變化過程。在妊娠前期,母體胰島素敏感性增加,這有利于葡萄糖轉(zhuǎn)化為糖原或脂肪,從而為妊娠后期和泌乳儲(chǔ)備能量[18]。隨著妊娠的進(jìn)展,為滿足胎兒生長(zhǎng)和乳腺發(fā)育的能量需求,母體胰島素敏感性降低,胰島素水平逐漸增加,這會(huì)使母體血糖濃度升高和葡萄糖峰值延長(zhǎng),這促進(jìn)了葡萄糖通過胎盤轉(zhuǎn)運(yùn),從而支持胎兒的快速生長(zhǎng)[19]。與此同時(shí),胎兒體內(nèi)葡萄糖和氨基酸水平的升高,也會(huì)刺激其胰腺分泌胰島素[67-68]。胎兒的胰腺在妊娠中期發(fā)育,且在此期間胎兒體內(nèi)的胰島素可以被檢測(cè)到[69]。胎兒體內(nèi)的胰島素是其葡萄糖利用和肌肉蛋白質(zhì)合成的重要調(diào)節(jié)劑,胎兒胰島素能夠通過調(diào)節(jié)胰島素敏感組織(心、肝、骨骼肌和脂肪組織)的葡萄糖和氨基酸利用效率從而提高生長(zhǎng)速率[69-70]。

4 妊娠期和泌乳期母體微生物對(duì)子代的影響

4.1 妊娠期和泌乳期母體微生物對(duì)子代微生物的影響

動(dòng)物對(duì)微生物最早接觸可能始于母體妊娠期間。如自然分娩犢牛,在出生時(shí)胎糞樣品中便檢測(cè)出微生物存在,由于在胎糞中不太可能早期檢測(cè)到來自母體產(chǎn)道、初乳或環(huán)境的微生物,因此,在胎糞中發(fā)現(xiàn)的微生物可能具有子宮內(nèi)起源[43,71-72]。在關(guān)于絨山羊和綿羊母體微生物垂直傳播的研究中驗(yàn)證了這一說法。研究發(fā)現(xiàn),在初生羔羊瘤胃、皺胃、胎糞以及分娩后母羊胎盤、羊水中均檢測(cè)出微生物的存在,并且母仔微生物共享[30]。母胎微生物轉(zhuǎn)移的機(jī)制尚不清楚,有研究稱免疫細(xì)胞可能對(duì)機(jī)體內(nèi)微生物轉(zhuǎn)移發(fā)揮作用,微生物能夠被免疫細(xì)胞吞噬,經(jīng)淋巴或血液循環(huán)傳播到其他部位,因此,母源性細(xì)菌也可以通過胎盤屏障的細(xì)胞旁途徑轉(zhuǎn)移到胎兒身上[73-74]。然而,由于目前的檢測(cè)方法有限,且不能保證樣本完全不受污染,因此,關(guān)于微生物定植是否始于子宮仍存在爭(zhēng)議,需要進(jìn)一步研究。母源微生物是哺乳期動(dòng)物重要的微生物來源,在關(guān)于放牧牦牛微生物來源的研究中發(fā)現(xiàn),哺乳期犢牛瘤胃細(xì)菌和古菌與母牛瘤胃液微生物相似性最高,而犢牛瘤胃原蟲與母牛唾液原蟲結(jié)構(gòu)最為相似[75]。母乳喂養(yǎng)的3日齡羔羊43%腸道微生物來源于母羊的陰道、腹側(cè)皮膚和口腔[76]。此外,母牛糞便微生物可能在小牛腸道微生物的早期定植中起重要作用,Zhang等[7]研究發(fā)現(xiàn),7日齡犢牛88.98%糞便微生物來自母牛糞便,且隨著犢牛日齡的增加來自母牛瘤胃液、乳房皮膚的微生物在小牛腸道微生物中所占的比例也隨之增加[77]。而哺乳期羔羊(第0～21天)40.81%和17.12%的糞便微生物分別來自母羊的產(chǎn)道和乳汁,但隨著羔羊日齡增長(zhǎng)母羊糞便微生物所占的比例越來越大(1.32%～21.02%),而羔羊瘤胃細(xì)菌組成和VFA濃度與母羊瘤胃相似[78]。

在妊娠期和泌乳期間,母體微生物的代謝產(chǎn)物也可能通過胎盤或母乳喂養(yǎng)轉(zhuǎn)移給子代,這可能影響子代胃腸道微生物的定植過程。許多研究報(bào)告了母乳中短鏈脂肪酸(short-chain fatty acids, SCFAs)的存在,母乳 SCFAs 可能由胃腸道微生物產(chǎn)生,并通過循環(huán)系統(tǒng)運(yùn)輸?shù)饺橄?也可能是由乳汁微生物代謝產(chǎn)生,然而,目前還沒有試驗(yàn)證據(jù)驗(yàn)證母乳SCFAs的具體來源[79-80]。母乳中的SCFAs與初生動(dòng)物腸道微生物群的建立有密切關(guān)系,母乳中的SCFAs為一些SCFAs依賴性微生物的生長(zhǎng)創(chuàng)造合成代謝條件,從而促進(jìn)此類微生物的生長(zhǎng)并調(diào)節(jié)子代腸道微生物群的組成[81-82]。研究發(fā)現(xiàn),母乳喂養(yǎng)的子代腸道具有較高數(shù)量的乳酸桿菌、雙歧桿菌和大腸桿菌,而這可能與SCFA介導(dǎo)的喂養(yǎng)效應(yīng)有關(guān)[83]。

4.2 妊娠期和泌乳期母體微生物對(duì)子代免疫系統(tǒng)的影響

初生動(dòng)物免疫細(xì)胞在功能上與成年動(dòng)物免疫細(xì)胞不同,動(dòng)物出生后便暴露于復(fù)雜的外界環(huán)境,因此它們優(yōu)先發(fā)展抗原暴露的耐受性,例如對(duì)共生微生物的耐受性[84]。而胎兒時(shí)期微生物暴露對(duì)于提供抗原刺激至關(guān)重要,通過早期觸發(fā)調(diào)節(jié)性T細(xì)胞分化,從而促進(jìn)免疫系統(tǒng)成熟,這使子代免疫系統(tǒng)更好地適應(yīng)未來的抗原暴露[84-85]。妊娠期和泌乳期母體微生物參與了子代免疫系統(tǒng)的發(fā)育與成熟。在人類免疫系統(tǒng)的研究中發(fā)現(xiàn),胎兒免疫系統(tǒng)在妊娠早期開始發(fā)育,使用16S rRNA基因測(cè)序?qū)μ浩鞴僦械奈⑸镞M(jìn)行了分析,發(fā)現(xiàn)在胎兒腸道、皮膚、胎盤和肺部中存在低豐度但一致的微生物信號(hào),且妊娠3個(gè)月時(shí)在胎兒組織中鑒定出幾種活的細(xì)菌菌株,包括葡萄球菌和乳酸桿菌,它們通過誘導(dǎo)胎兒腸系膜淋巴結(jié)中記憶T細(xì)胞的體外活化,對(duì)胎兒的免疫啟動(dòng)發(fā)揮作用[85]。Yu等[86]給妊娠母羊接種綠色熒光蛋白標(biāo)記的金黃色葡萄球菌后的4～6 d,在胎盤和胎羊組織中檢測(cè)到綠色熒光蛋白。而在初生犢牛和羔羊的胎糞中也發(fā)現(xiàn)了與母體同源的微生物[30,43]。以上研究證明了胎兒可以暴露于母體細(xì)菌成分,而細(xì)菌從母體傳播到胎兒,可能會(huì)改變子代的免疫能力。De Agüero等[87]研究發(fā)現(xiàn),妊娠小鼠定植特定細(xì)菌,增加了其子代腸道淋巴細(xì)胞的增殖和上皮抗菌肽的基因表達(dá)。產(chǎn)生該結(jié)果的原因可能是母體的特定抗體會(huì)保留微生物分子,并在懷孕和哺乳期間將其傳遞給后代。妊娠期和泌乳期母體微生物變化,有助于子代產(chǎn)生免疫刺激,并且早期接觸母體微生物能夠使子代更好地避免對(duì)微生物分子的過度炎癥反應(yīng),讓子代免疫系統(tǒng)為子宮外的生活做好準(zhǔn)備[2,88-89]。

5 小 結(jié)

妊娠期和泌乳期是母體經(jīng)歷的特殊的生理階段,在此期間,母體生理代謝和微生物組成均發(fā)生變化,這對(duì)促進(jìn)母體成功妊娠、順利泌乳和子代的健康發(fā)育至關(guān)重要。此外,這段時(shí)期也是最早的可調(diào)控,且具有重要影響力的發(fā)育窗口期,外源性的刺激(營(yíng)養(yǎng)、激素)能夠通過改變母體生理代謝狀態(tài)和微生物組成對(duì)子代的生長(zhǎng)產(chǎn)生長(zhǎng)期的影響。由于母體生理機(jī)制、代謝通路和微生物的復(fù)雜性,仍需要進(jìn)一步的研究探索它們之間相互作用的分子機(jī)制,從而為確保母體健康、預(yù)防疾病以及通過早期調(diào)控使子代達(dá)到最佳生產(chǎn)性能開辟新的道路。