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确定了婴儿微生物组发展的三个不同阶段

在迄今为止报道的婴儿最大的临床微生物组研究中,由贝勒医学院的研究人员领导的研究小组探讨了4岁时婴儿肠道中微生物定植的顺序,并发现微生物组中与早期生活相关的不同发育阶段。曝光。发表在Nature杂志上,他们的报告和由Broad研究所领导的报告是对参与TEDDY糖尿病研究的一组参与者收集的数据进行广泛分析的结果。

TEDDY研究(年轻人糖尿病的环境决定因素)研究已经收集了10年的数据,目的是了解导致该疾病遗传风险增加的儿童1型糖尿病的原因。美国,瑞典,芬兰和德国的六个临床中心的研究人员以及南佛罗里达大学的数据协调中心每月收集来自8,600名遗传易患1型糖尿病的儿童的粪便样本和数据。 。贝勒医学院的研究人员从这个队列中分析了从3至46个月大的903名儿童中收集的12,005份粪便样本,以进一步了解微生物组在生命早期的样子。

“我们知道,生命的最初几年对于微生物组的建立非常重要。你生来就只有很少的微生物,微生物群落在你生命的最初阶段聚集在你体内和体内,”Joseph Petrosino博士说。 Alkek宏基因组学与微生物研究中心,贝勒分子病毒学和微生物学教授兼临时主席。“在这项研究中,我们仔细研究了生命最初几年微生物群的建立以及与这一系列事件相关的早期生命暴露。”利用最先进的RNA和DNA测序技术揭示所有微生物的完整遗传构建,Petrosino和他的团队确定发育中的肠道微生物组经历了三个不同的微生物组进展阶段:发育阶段(3至14个月)过渡期(15至30个月)和稳定阶段(31至46个月)“这些信息对于未来用于科学发现和潜在干预目的的婴儿群体的微生物组研究非常有用。我们可以通过这种方式对发育阶段进行分层的想法可以为研究人员提供额外的解决方案,以揭示可能与疾病相关的差异。 ,“Petrosino说。

更多关于微生物组发展的见解

该研究发现至少部分母乳喂养与较高丰度的短双歧杆菌和两歧双歧杆菌之间存在关联,这两种细菌种类具有益生菌特性,已知在生命早期流行。此外,停止母乳喂养加速了婴儿微生物组的成熟,这意味着它会迅速通过其他阶段进入稳定阶段,这一阶段的特点是较高量的细菌Firmicutes spp。“进一步的研究将有助于更好地理解加速微生物组成熟速度的影响,”Petrosino说。在那些母乳喂养的婴儿中,一旦母乳喂养停止,就不再检测到具有处理人乳的遗传能力的双歧杆菌菌株。“假设一旦母乳喂养停止,母乳喂养期间存在的这些生物体的选择性压力就会被消除,而其他不处理母乳代谢产物的双歧杆菌菌株会随之增长,”Petrosino说。“这提供了对早期饮食如何影响微生物组发展的见解。”

研究人员还发现了阴道分娩与具有更多丰富属于拟杆菌属的细菌之间的关联。然而,出生时有更多的拟杆菌并不是那种以这种方式分娩的婴儿所独有的。那些确实在出生时有更多拟杆菌的人往往在生命的前40个月早期就有更多的微生物。“再次,其影响尚不清楚。微生物多样性通常被认为是有益的,但我们仍然不能完全了解生命早期哪些微生物信号对发育很重要,”Petrosino说。

Petrosino指出,这些数据以及广泛的TEDDY元数据库已经被使用,以更好地了解环境暴露如何促进1型糖尿病的发展。其他挑衅性微生物组分析,包括病毒和真菌微生物组成分,正在进行中,还将包括人类基因组学,代谢组学和蛋白质组学数据,以及饮食和传染病发作信息。“这些初步分析加强了以前的婴儿研究,并在生命的这个关键时期揭示了其他重要的微生物组合。该队列的未来发现将为重点机械工作铺平道路,以阐明微生物组如何影响健康和疾病,特别是1型糖尿病,“该研究的共同第一作者克里斯托弗斯图尔特博士说,他以前是贝勒的Petrosino实验室的博士后研究员,现在是纽卡斯尔大学的研究员。“这是一个类似的队列,我们​​可以将临床数据与患者特异性暴露,基因组和微生物组分析相结合,这将导致针对1型糖尿病和许多其他疾病的精确医学诊断和治疗,”Petrosino总结道。

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