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2018-08-30浏览量:1249

孕期母体饮食与婴儿粪便微生物的关系

文献ID

题目:Maternal diet during pregnancy is related with the infant stool microbiome in a delivery mode-dependent manner

译名:孕期母体饮食与婴儿粪便微生物的关系

期刊:Microbiome 

年份:2018.06         IF= 9.133

通讯作者:Anne G. Hoen 

通讯单位:美国新罕布什尔州汉诺威,达特茅斯大学盖泽医学院流行病学学院

材料与方法

研究对象

本研究的受试者来自新罕布什尔州出生6周的婴儿。招募了976名受试者,361名受试者提供了6周的粪便样品,其中187份具有16S rRNA基因测序数据。每4个月进行一次电话访谈,确定婴儿的喂养方法,分娩方式来自孕产妇分娩记录,孕妇孕前体重和胎次是在研究开始时通过自填问卷确定的,用于计算孕前BMI。

孕妇饮食数据和地中海饮食评分

在妊娠24-28周期间,对孕妇饮食采用经验证的食物频率问卷(FFQ)进行评估。每日食用蔬菜、水果、豆类、大豆和坚果、全谷物、鱼类和海鲜,单不饱和脂肪比(MUFA:SFA)高于中值被认为是健康的,并且给予aMED(地中海饮食的替代品)评分1分。红色和加工肉类摄入量被认为不太健康,且消耗量低于中位数值的消费量给予aMED评分1分。分数越高表明越坚持地中海饮食模式。

 测序区域及平台

16S rDNA V4-V5区, Illumina Miseq 500

研究成果

1. 研究人群的特征

产妇年龄介于22至44岁之间,平均年龄31.9岁。超过70%的人口中的母亲至少拥有大学学位,超过90%的人已婚,大多数是初次母亲。怀孕期间吸烟率很少,为4.8%,孕前平均BMI为25.6。男性婴儿多于女性婴儿(57.2%为男性),平均出生体重和胎龄分别为3427 g和39.3周。大多数婴儿阴道出生(66.9%),并且在6周龄时完全是母乳喂养(70.3%)。4个月或之前的日托护理和婴儿抗生素暴露很少见。产妇产前饮食情况的测量和分布见表1。

表1为研究人群的特征(n = 145)

2、微生物群落组成和母体饮食因素

从145个6周婴儿的粪便样品中鉴定出11,029,093个细菌序列,最丰富的类群是肠杆菌科,占6周婴儿粪便微生物组的20.0%,其次是双歧杆菌(18.4%),拟杆菌(10.4%)和链球菌(8.10%)。我们主要分析在阴道分娩的婴儿(n = 97)。调整婴儿喂养方法、母亲BMI、胎次和批次、母亲的水果摄入量与婴儿粪便微生物组成相关(p = 0.028,表2;图1a)。在敏感性分析中,对仅由母乳喂养的婴儿,母体的水果摄入对婴儿肠道微生物组的影响持续存在(p = 0.022,表2)。

3、婴儿肠道微生物群集

阴道分娩的婴儿(n = 97)中鉴定出婴儿肠道微生物组的三个不同群集,菌群1的双歧杆菌属丰度高,菌群2为链球菌属和梭菌属,菌群3为拟杆菌属。为了评估母体饮食因素与婴儿肠道菌群之间的关系,使用多项Logistic回归,将第1组作为参考组。孕期每天额外服用水果的孕妇,其婴儿肠道中的微生物被划入第二类菌群的可能性增加了1.73倍(图1b)。

表2 阴道分娩6周龄婴儿微生物群落组成与母体饮食的关系

图1 产妇饮食与婴儿肠道微生物群落之间的关系(只包含阴道分娩的婴儿n=97)

a 广义UniFrac距离的主坐标图;b 根据婴儿喂养方法、母体体重指数、胎次、批次调整的多项logistic回归模型,预测妊娠期间母体水果摄入量对婴儿粪便集群簇的概率图;c 母体aMED评分与婴儿粪便菌群相对丰度的线性模型相关性。

4、婴儿肠道和母体饮食因素中的操作分类单位

母体aMED评分与肠杆菌科、链球菌属和梭菌科的OTU呈正相关,与分类为Bacteroides uniformis、肠杆菌科,以及大肠杆菌和Ruminococcus gnavus呈负相关(图1c)。母亲乳制品摄入量与梭状芽孢杆菌、丁酸梭菌属以及金黄色葡萄球菌属呈正相关,与Lachnospiraceae呈负相关。链球菌属包括无乳链球菌(Streptococcus agalactiae)与母体的海鲜摄入量呈正相关,与一种拟杆菌(Bacteroides uniformis)呈负相关。水果摄入量与双歧杆菌属呈负相关,并且与婴儿肠道梭菌科中的OTU呈正相关。

5、剖腹产对婴儿的影响

研究评估了剖宫产分娩时母婴饮食与婴儿肠道微生物组的关系(n=48)。在调整后的分析中,母乳摄入量与婴儿粪便微生物组成相关(图2a,p= 0.034)。剖宫产的婴儿肠道菌群与阴道分娩婴儿中发现的菌群略有不同:菌群1的双歧杆菌属丰度高,菌群2特征则是高梭菌和Ruminococcus属、低链球菌,菌群3为肠杆菌科,Ruminococcus属和Lachnospiraceae科丰度高。孕期摄入乳制品,使得婴儿划入菌群2的几率增加2.36倍(图2b)。

线性模型显示,母乳喂养与肠杆菌科和大肠杆菌科的OTU丰度呈正相关,与属于双歧杆菌属,假单胞菌属和拟杆菌属的OTU呈负相关。棒状杆菌属的OTU与母体乳汁摄入量呈负相关(p = 0.0044)。Acinetobacter rhizosphaerae(p = 0.0040)和Ruminococcaceae(p = 0.0061)与母乳摄入量呈正相关。肠球菌属(q值<0.10)和Lachnospiraceae科的OTU与肠杆菌科、大肠杆菌和链球菌属和Blautia 呈正相关,与母体aMED评分呈负相关(图2c)。母体鱼类和海鲜的摄入量与剖腹产婴儿链球菌属的OTU呈正相关。与阴道出生的婴儿相比,母体摄入鱼类和海鲜与拟杆菌属、B. uniformis正相关,与新生儿梭菌属、其他链球菌属的OTU负相关。另外,母体红肉和加工肉与双歧杆菌属、大肠杆菌和肠球菌属正相关。当排除妊娠37周前出生的婴儿时,定性结果不变。

图2 产妇饮食与婴儿肠道微生物群落之间的关系(只包含剖腹产的婴儿n=48)

a 广义UniFrac距离的主坐标图;b 根据婴儿喂养方法,母亲BMI,胎次和批次调整的多项Logistic回归模型,预测妊娠期母乳喂养婴儿粪便簇成员的概率图;c 母体aMED评分与婴儿粪便OTU相对丰度之间的线性模型关联。

研究结论

确定了婴儿肠道微生物群落的三个群集(因分娩方式而异),并观察到多个母体产前饮食因素对婴儿肠道微生物群落的影响,这些影响通常因分娩方式而异。

亮点

本文对母体饮食进行了调查,评分,从多方面揭示了怀孕期间母亲饮食与6周龄婴儿的粪便微生物的关系,并确定了分娩模式组内的关联。

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