《Frontiers in Nutrition》：Maternal overweight/obesity and yoghurt supplementation from early pregnancy to postpartum augments infant gut microbiota
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本文深入探討了孕期母體超重/肥胖（BMI ≥ 25 kg/m2）以及從孕早期持續至產后3年的酸奶（富含益生菌和益生元）補充干預，對于嬰兒生長發育（體重）及腸道菌群動態構建的影響。研究通過設立干預組（YC）與對照組（CC、NC），揭示了母體代謝狀態及益生菌干預可顯著改變嬰兒早期（0-6個月）的腸道菌群α多樣性（Shannon指數）、β多樣性及腸型構成，并發現特定菌屬（如乳桿菌屬 Lactobacillus、阿克曼菌屬 Akkermansia）的相對豐度變化與嬰兒體重存在相關性，為通過母嬰期營養干預調控后代健康提供了新視角。
引言
母體健康與生活方式深刻影響嬰兒腸道菌群的短期與長期發育及健康。孕前超重或肥胖與嬰兒出生體重升高相關，并可能使其一歲時肥胖風險增加三倍。產后母體體重與嬰兒出生身長、體重及頭圍百分位數呈正相關，這種影響可能通過改變母乳成分實現。此外，孕期超重或產前產后壓力可能降低其子代腸道菌群的α多樣性。腸道菌群作為重要的微生物生態群落，在營養吸收中扮演關鍵角色。母體飲食，如維生素D水平、蔬果攝入及高脂飲食，均能影響嬰兒腸道菌群的發育。孕期暴露于益生菌可能影響嬰兒腸道微生態的建立。酸奶含有健康的微生物代謝物（后生元），是推薦的母體飲食，但其對嬰兒健康的潛在益處的臨床證據尚不充分。本研究通過在超重/肥胖女性中進行從孕早期至產后3年的持續酸奶干預，旨在探究母體酸奶干預對其子代生長發育及嬰兒腸道菌群形成的影響。
材料與方法
研究招募了年齡18-35歲、單胎妊娠、孕8-12周的孕婦，排除了多種疾病史及近期使用抗生素或益生菌者。基于中國母嬰營養健康出生隊列研究，將孕前體重指數（BMI）≥ 25 kg/m2的超重/肥胖孕婦隨機分為酸奶干預組（YC）和超重/肥胖對照組（CC）。YC組從孕早期至產后約4年，每日通過冷鏈配送接受并飲用200 mL富含益生菌和益生元的酸奶。另通過隨機抽樣納入孕前BMI < 23.9 kg/m2的正常體重孕婦作為正常體重對照組（NC）。所有孕婦均接受專業營養師基于中國婦幼保健協會指南制定的飲食和運動指導。
在產后第5天、第42天及第3、6、12、18、24、30、36個月進行隨訪監測，測量嬰兒體重和身高。每次隨訪時收集母嬰膳食問卷以考察益生菌和抗生素攝入情況。同時，使用含穩定液的收集管采集嬰兒糞便樣本，于-80°C保存。
使用DP336提取試劑盒從糞便樣本中提取DNA，確保DNA濃度≥50 ng/μL。通過聚合酶鏈式反應（PCR）擴增細菌16S rRNA基因片段，使用NovaSeq 6000測序系統進行PE250雙端測序。測序數據在QIIME2平臺上處理，使用DADA2模塊進行去噪，并基于Silva數據庫進行物種注釋。數據分析使用R語言完成，包括α和β多樣性分析、腸型聚類、差異豐度分析以及嬰兒體重與菌群豐度的相關性分析。嬰兒體重等級根據中國7歲以下兒童生長標準（WS/T 423-2022）的百分位數評估法分為下、中下、中、中上、上五個等級。
結果
1. 隊列描述
研究共納入318名孕婦，其中226名在產后繼續參與。包括YC組90名，CC組66名，NC組70名。三組在分娩方式、喂養方式上無顯著差異，均為足月生產。YC組與CC組的孕前體重和BMI無顯著差異，但均顯著高于NC組。母親年齡在YC組與CC組間無差異，但均顯著高于NC組。三組嬰兒的出生體重和身長無顯著差異。
2. 嬰兒體重增長比較
在產后第42天，YC組嬰兒體重（5.22 ± 0.75 kg）顯著高于NC組（4.7 ± 0.57 kg）和CC組（4.64 ± 0.82 kg）。在第3個月時，YC組嬰兒體重（7.33 ± 1 kg）顯著高于NC組（6.88 ± 0.87 kg）。在6-36個月期間，YC組和CC組兒童的體重雖高于NC組，但差異不顯著。嬰兒的身高和BMI在三組間無顯著差異。
根據WS/T 423-2022生長標準評估體重等級，在第5天和第42天，YC組和CC組嬰兒體重處于中上等級和上等級的比例高于NC組。到第3個月時，CC組與NC組在體重等級分布上出現顯著差異。
3. 嬰兒腸道菌群多樣性與腸型比較
嬰兒腸道菌群的α多樣性（Shannon指數）從出生后第5天到第36個月隨年齡逐漸增加。在出生后第5天、第42天和第3個月，YC組和/或CC組的Shannon指數顯著高于NC組。到第6個月時，CC組的Shannon指數顯著高于YC組和NC組。而在第18、24、30、36個月時，NC組的Shannon指數則顯著高于YC組和CC組。
Bray–Curtis距離分析表明，嬰兒腸道菌群主要受年齡和組別影響。在全部隨訪時間內，YC、CC和NC三組間的腸道菌群β多樣性存在顯著差異，但YC組與CC組間無顯著差異。三組嬰兒腸道菌群中最豐富的20個菌屬在不同隨訪時間點存在差異。三組間在0-18月齡期間的Bray–Curtis距離大于18-36月齡期間。
0-3歲嬰兒的腸道菌群可被分為三種腸型：以大腸桿菌-志賀菌屬（Escherichia-Shigella）和雙歧桿菌屬（Bifidobacterium）為代表的腸型1；以擬桿菌屬（Bacteroides）和糞桿菌屬（Faecalibacterium）為代表的腸型2；以葡萄球菌屬（Staphylococcus）和不動桿菌屬（Acinetobacter）為代表的腸型3。在5天至6個月期間，YC組和CC組的腸型構成（以腸型1和3為主）與NC組（以腸型1為主）存在顯著差異。12個月后，三組間腸型構成無顯著差異，均以腸型2為主。
4. 嬰兒腸道菌群模式與豐度比較
在NC組中，觀察到腸道細菌屬相對豐度隨時間變化的四種模式：先穩定后增加（模式1）；先增加后減少（模式2）；隨時間減少（模式3）；隨時間穩定（模式4）。部分菌屬在三組中表現出相似的變化模式，如擬桿菌屬（Bacteroides）、糞桿菌屬（Faecalibacterium）等在生命前6個月穩定，之后逐漸增加。雙歧桿菌屬（Bifidobacterium）、韋榮球菌屬（Veillonella）等在12個月前增加，之后減少。腸球菌屬（Enterococcus）、鏈球菌屬（Streptococcus）和大腸桿菌-志賀菌屬（Escherichia-Shigella）等則逐漸減少。
另一些菌屬在YC組和CC組中表現出與NC組不同的變化模式。例如，玫瑰桿菌屬（Roseburia）、梭菌屬（Fusicatenibacter）和布勞特氏菌屬（Blautia）在NC組中前6個月穩定后增加，但在CC和YC組中呈現先增加后減少的趨勢。乳桿菌屬（Lactobacillus）在NC組中隨時間減少，而在CC和YC組中先增后減。阿克曼菌屬（Akkermansia）、沙雷氏菌屬（Serratia）等在NC組中隨時間減少，但在CC和YC組中先增后減。
進一步分析顯示，三組間多個菌屬的相對豐度存在差異。例如，18個月后，YC組和CC組的布勞特氏菌屬（Blautia）豐度顯著低于NC組。在5天至6個月期間，NC組的梭菌屬（Fusicatenibacter）、假單胞菌屬（Pseudomonas）和沙雷氏菌屬（Serratia）豐度顯著低于YC組和CC組。YC組在多個時間點的乳桿菌屬（Lactobacillus）豐度高于CC組。
相關性分析發現，嬰兒體重與特定菌屬豐度存在關聯。例如，在30個月時，嬰兒體重與梭菌屬（Fusicatenibacter）豐度呈正相關，而與阿克曼菌屬（Akkermansia）豐度呈負相關。
討論
本研究發現，在產后第42天和第3個月，YC組嬰兒體重顯著高于NC組，且YC組和CC組嬰兒在體重中上及上等級的比例更高，提示超重/肥胖孕婦的子代肥胖風險增加，這與現有研究一致。盡管富含益生菌的酸奶干預并未顯著降低子代體重，但可能防止了體重的過度增長。嬰兒體重受母體體重的影響可能遠大于酸奶干預，直接給嬰幼兒補充酸奶可能是管理其體重的更有效干預措施。
超重/肥胖孕婦子代在生命前6個月的腸道菌群Shannon指數顯著高于正常體重孕婦子代，但在18個月后顯著較低。β多樣性分析顯示，母體體重及酸奶干預對子代腸道菌群組成的影響隨時間推移而減弱。
本研究劃分的三種腸型中，腸型3（以鏈球菌屬和不動桿菌屬為代表）此前未見報道，其可能促進了嬰兒體重的更快增長，這可能是超重/肥胖孕婦子代傾向于更重的原因之一。1歲后，腸型2在所有兒童中占主導，表明母體超重/肥胖對嬰兒腸道菌群發育的影響隨年齡增長而減弱，酸奶干預對嬰兒腸型建立無顯著影響。
研究觀察到酸奶干預提高了YC組嬰兒腸道中乳桿菌屬（Lactobacillus）的豐度，該菌屬被認為具有抗肥胖潛力。同時，干預降低了假單胞菌屬（Pseudomonas）的豐度，提示可能對嬰兒腸道健康有益。此外，玫瑰桿菌屬（Roseburia）豐度與體重呈負相關趨勢，韋榮球菌屬（Veillonella）豐度在3個月時與體重呈負相關，這些發現為了解菌群與生長的關系提供了線索。
結論
本研究評估了從孕早期至產后3年對超重/肥胖女性補充酸奶對其子代生長和腸道菌群發育的影響。在0-6個月期間，超重/肥胖女性所生嬰兒的體重和腸道菌群Shannon指數高于正常體重女性所生嬰兒。在0-36個月期間，兩組兒童在腸道菌群組成以及布勞特氏菌屬（Blautia）、乳桿菌屬（Lactobacillus）、韋榮球菌屬（Veillonella）、梭菌屬（Fusicatenibacter）和阿克曼菌屬（Akkermansia）等菌屬的豐度上存在顯著差異。對超重/肥胖孕婦進行酸奶補充，可以增強其子代腸道中如乳桿菌屬（Lactobacillus）和阿克曼菌屬（Akkermansia）等菌群的豐度。
