人生而带肠道菌吗？人体肠道菌群的定植起源与发展演化过程一直吸引着科学家们的关注。一些研究指出，在正常妊娠期间，新生儿在母亲子宫内是无菌的[1,2]。分娩时，新生儿从母亲及环境获得肠道菌[3]。

目前尚不清楚外部环境如何影响幼崽的肠道菌群 [4]。人们认为“优先效应”可能对婴幼儿肠道菌群结构和功能产生长期影响[5]。优先效应指的是肠道菌出现在肠道中的顺序，颇有点先到先得的意思。

在人类幼崽肠道菌群发展过程中，到底发生了什么？虽然目前已经有一系列的研究对婴幼儿(0-3岁)、学龄前儿童(3-6岁)和学龄期儿童(6岁以上)的肠道菌群进行了调查，但仍然缺乏长时间、多层次的纵向队列研究。

不同年龄段人类幼崽肠道菌群向成人肠道菌群的发展演化过程尚无充分的研究。

这不想啥就来啥！

最近Cell Host & Microbe杂志发表了来自瑞典哥德堡大学Fredrik B?ckhed研究组的重要研究成果，揭示了0-5岁儿童的肠道菌群发育轨迹[6]。研究者们发现儿童肠道菌群发育的轨迹相似、但速度不同。5岁儿童的肠道菌群仍在发育，尚未达到成年人的复杂程度。同时，与人类健康相关的晚期定植菌随着儿童和成人的肠道菌群α多样性(菌群丰富度)增加而增加。

此外，该研究还发现虽然剖腹产对儿童早期的肠道菌群有较大影响，但这种影响在儿童3-5岁时逐渐消除。

在这项研究中，研究者对471名瑞典儿童（302名顺产出生，169名剖腹产出生）的肠道菌群进行了连续5年的纵向队列研究。

研究者取样的5个时间点是出生后1周（new born, NB）、4个月（4M）、12个月（12M）、3岁（3Y）及5岁（5Y）。

同时研究者也分析了357名产后母亲的肠道菌群（Mothers），并将这些数据与已发表的101名瑞典健康成人的肠道菌群数据(S3WP)进行了比较分析。

随着年龄增长，儿童肠道菌群丰富度不断增加

研究人员发现，儿童肠道菌群的α多样性（用于衡量菌群的丰富程度）随年龄的增加而增加，但是在5岁时仍低于成人的水平。

有意思的是，该研究指出出生方式、性别、一岁时使用抗生素以及婴儿出生后前4个月纯母乳喂养这些因素并不会影响肠道菌群α多样性。

同时，儿童肠道菌群结构在不同的年龄发生了显著变化。儿童年龄越大肠道菌群越接近于成人，但在5岁时与成人比，仍存在显著差异。儿童肠道菌群结构变化最大的时期是4到12个月，变化最小是在3岁到5岁。

不同年龄儿童肠道菌群多样性发育轨迹

儿童肠道菌群发育的轨迹相似，速度不同

为了更好的表征的肠道菌群结构的动态变化特征，研究者将儿童肠道菌群结构的发育轨迹分为四类：

①4个月时相对丰度最高的属，如双歧杆菌（Bifidobacterium）、乳酸菌；

②相对丰度在12个月达到峰值的属，如真杆菌（Eubacterium）、瘤胃球菌（Ruminococcus）；

③相对丰度在4 ~ 12个月间迅速增加、3年后达到稳定水平的属，如拟杆菌(Bacteroides）；

④相对丰度在12个月后增加、并在3 ~ 5年间继续增加的属，如甲烷诺杆菌(Methanobrevibacter)和克里斯滕森菌科(Christensenellaceae)。

其中，甲烷诺杆菌(Methanobrevibacter)和克里斯滕森菌科(Christensenellaceae)出现较晚，在儿童5岁时仍未达到成年人水平。

不同年龄儿童肠道菌群结构发育轨迹

儿童随年龄增长而变化的肠道菌群类型

研究者将肠道菌群样本分为了14种菌属类型。这些类型中，3种在新生儿常见（NB1-3），4种在4月龄儿童常见（4M1-4），3种在12月龄儿童常见（12M1-3），3种在3-5岁儿童常见（Child1-3），1种在成人中常见。

这些菌群类型中属的相对丰度也与其年龄变化轨迹大致一致。同时，菌群α多样性也呈现出随着年龄增长，不断递增的特点。此外，研究者还观察到儿童肠道菌群的发育速度并不一致。

不同年龄儿童肠道菌群的发育速度并不一致

剖腹产导致的肠菌差异会逐渐弥合

科学家们发现有很多因素都会影响我们人类幼崽的肠道菌群，进而影响健康。这些因素包括出生方式（顺产或剖腹产）、婴儿喂养方式（母乳或配方奶粉喂养）等[6]。

本文研究者发现不同出生方式的新生儿和4月龄婴儿的肠道菌群结构明显不同，但随着年龄增加，彼此结构差异不断降低。

在12个月龄时，剖腹产婴儿具有更高比例的低多样性菌群类型（12M1和12M2）。令人意外的是，在5岁时，相比顺产儿童，剖腹产儿童的菌群多样性却变得更高，同时拥有更高比例的成人菌群。

上述结果表明顺产和剖腹产对儿童的影响会很深远，可惜研究者没有告诉我们，不同出生方式的儿童，其肠道菌群是否与一些健康行为相关。

剖腹产与顺产儿童肠菌随生长变化

小结

这篇文章让我再次拓展了对肠道菌群的认知边界。我认为这篇研究有3大亮点：

第一、该研究最大的亮点在于构建了长达5年的儿童肠道菌群纵向队列，同时进一步研究了肠道菌群随着年龄变化的发育轨迹。

俗语讲得好：窥一斑而知全貌，这篇文章给了我“窥全貌“的感觉。

第二、该研究指出肠道菌群中的不同细菌类型有不同的发育轨迹。许多与成人健康相关的菌群在儿童年龄较大时才会获得。同时，该研究指出5岁儿童的肠道菌群仍在发育，尚未达到成年人的复杂程度。

果然，我们的肠道菌也是慢慢长大！

第三、不同出生方式确实会对儿童早期肠道菌群有影响，这种影响在3-5岁时逐渐消除。

参考文献：

[1] de Goffau MC, Lager S, Sovio U, et al. Human placenta has no microbiome but can contain potential pathogens [published correction appears in Nature. 2019 Oct;574(7778):E15]. Nature. 2019;572(7769):329-334. doi:10.1038/s41586-019-1451-5

[2] Kennedy KM, Gerlach MJ, Adam T, et al. Fetal meconium does not have a detectable microbiota before birth [published online ahead of print, 2021 May 10]. Nat Microbiol. 2021;10.1038/s41564-021-00904-0. doi:10.1038/s41564-021-00904-0

[3] Ferretti P, Pasolli E, Tett A, et al. Mother-to-Infant Microbial Transmission from Different Body Sites Shapes the Developing Infant Gut Microbiome. Cell Host Microbe. 2018;24(1):133-145.e5. doi:10.1016/j.chom.2018.06.005

[4] Derrien M, Alvarez AS, de Vos WM. The Gut Microbiota in the First Decade of Life. Trends Microbiol. 2019;27(12):997-1010. doi:10.1016/j.tim.2019.08.001

[5] Sprockett D, Fukami T, Relman DA. Role of priority effects in the early-life assembly of the gut microbiota. Nat Rev Gastroenterol Hepatol. 2018;15(4):197-205. doi:10.1038/nrgastro.2017.173

[6] Roswall J, Olsson LM, Kovatcheva-Datchary P, et al. Developmental trajectory of the healthy human gut microbiota during the first 5 years of life. Cell Host Microbe. 2021;29(5):765-776.e3. doi:10.1016/j.chom.2021.02.021