襄阳高新区建设局网站,网站建设需要怎样的经营范围,量体定制,公司网站开发背景谷禾健康 越来越多的证据表明#xff0c;肠道菌群定植紊乱和微生物多样性减少与全球非传染性疾病 (NCD) 的增加有关。影响儿童和青少年的非传染性疾病包括肥胖及其相关合并症、自身免疫性疾病、过敏性疾病和哮喘。饮食变化也与非传染性疾病的发病机制有关#xff0c;并且由于…谷禾健康 越来越多的证据表明肠道菌群定植紊乱和微生物多样性减少与全球非传染性疾病 (NCD) 的增加有关。影响儿童和青少年的非传染性疾病包括肥胖及其相关合并症、自身免疫性疾病、过敏性疾病和哮喘。饮食变化也与非传染性疾病的发病机制有关并且由于饮食是肠道微生物群组成和功能的主要驱动因素之一因此人们开始关注通过饮食干预来促进健康的肠道微生物群最终促进健康。 一些生物活性营养素如长链多不饱和脂肪酸 (LC-PUFA)、铁、维生素、蛋白质或碳水化合物已被确定在婴儿出生后的前 1000 天对婴儿生长、神经发育发挥重要作用以及肠道菌群的建立和成熟。LC-PUFA 是中枢神经系统 (CNS) 的结构成分对视网膜发育或海马可塑性至关重要。最近乳脂球膜 (MFG) 的成分被添加到婴儿配方奶粉中因为它们在婴儿发育中起着关键作用。 大量摄入蛋白质会导致婴儿期体重增加更快但这与后来的肥胖有关。可消化的碳水化合物提供葡萄糖这对中枢神经系统的充分运作至关重要不易消化的碳水化合物 [例如人乳低聚糖 (HMO)] 是肠道细菌的主要碳源。婴儿期缺铁性贫血与精神和精神运动发育的改变有关。与维生素 B6 和 B12 密切相关的叶酸代谢控制表观遗传变化。 从历史上看重点一直放在早期营养对生长模式和儿童体脂成分的影响上。证据表明生命早期摄入过多的能量和快速或缓慢的生长模式与不良的发育结果有关事实上婴儿期体重快速增加是晚年肥胖的重要预测指标。 肠道菌群与营养失调与多种儿科疾病有关营养素的摄入和肠道微生物群的定植和成熟是相互关联的因此通过饮食干预来促进健康的肠道微生物群是一种有前途的方法可以改善儿童健康结果。 本文讨论和总结评估营养和肠道微生物群对儿童健康结果影响的临床研究的最新发现并分享使用营养方法有利地改变肠道微生物群以改善儿童健康结果的研究成果。 01生命第一年的重要营养素与肠道微生物 ★ 脂 肪 脂肪酸是许多脂质的主要成分必须通过婴儿饮食提供必需的脂肪酸以实现健康成长、神经发育、免疫系统和胃肠功能。 婴儿的脂肪摄入量占比 在生命的头几个月多不饱和脂肪酸 (PUFAs) 的需求增加因为快速生长和神经发育。婴儿的脂肪摄入量在母乳喂养期间很高从开始添加辅食后的第一年下半年逐渐减少。脂肪营养需求量占每日总能量摄入 0 6 个月是 50-55%6 12 个月是 30-40%12 36 个月是 35-40% 细分各类脂肪酸的摄入量 最近不同的国家确定亚油酸的摄入量应占总能量的 4%而 α 亚麻酸应占总能量的 0.5%。 长链多不饱和脂肪酸 (LC-PUFAs)、n-3 二十二碳六烯酸 (DHA, 22 : 6n-3) 和花生四烯酸 (ARA, 20 : 4n-6) 是中枢神经系统细胞膜的功能成分在神经传递具有关键作用。 欧洲食品安全局 (EFSA) 委员会已确定 0 24 个月的 DHA 摄入量为 100 毫克/天 0 不到6个月的 ARA 摄入量为 140 毫克/天 ARA 和 DHA 由母乳提供 婴儿的 DHA 状态是通过母乳提供的它取决于母亲的 DHA 状态尽管如此母乳中的 ARA 浓度始终接近总脂肪酸的 0.5%通常高于 DHA与 DHA 相比更稳定。 与大脑发育相关的脂肪酸 大量的 n-3 和 n-6 LC-PUFA 在器官和组织的膜中迅速积累。在胎儿生命的最后三个月和生命的头两年DHA 在脑组织中积累特别是在与注意力、运动控制和感觉统合相关的灰质区域而 ARA 负责海马可塑性。 已经表明ARA 的延伸产物肾上腺酸 (ADA22:4n-6) 是细胞膜中的重要成分。ADA构成了大脑中近一半的n-6 LC-PUFAn-6 LC-PUFA的含量远远超过n-3 LC-PUFA。 均衡摄入DHA和ARA对大脑功能和发育至关重要 事实上生命早期较高的 DHA/ARA 比率与更好的认知结果相关。已经表明神经发育结果有利于 DHA 与 ARA 的比例为 1:1 或 1:2而与1:1和1:2的比例相比1.5∶1的比例会降低大脑发育过程中红细胞中ARA的浓度。 在脂肪酸摄入量和线性生长之间建立关系的研究得出了不同的结论。其中一些人认为必需脂肪酸对于婴儿期的最佳线性生长很重要也有研究人员没有发现任何关联。 乳脂球膜蛋白的健康益处 另一方面脂肪的研究工作表明乳脂球膜 (MFGM) 蛋白代表母乳的生物活性部分可提供一些健康益处。这种膜组分由不同的生物活性成分磷脂酰胆碱、鞘磷脂、胆固醇和脑苷脂、神经节苷脂等组成它们对大脑发育和免疫功能有积极影响并保护新生儿胃肠道调节肠道菌群组成。 饮食中脂肪酸的分布与肠道菌群的关联 我们通常认为饮食中脂肪过多会造成肥胖实际上饮食中脂肪酸的分布也可能改变肠道微生物群的组成和肥胖状况。最近表明人乳中的 sn-2 脂肪酸与婴儿肠道微生物群之间存在显着关联ARA 和 DHA 与拟杆菌属Bacteroides、肠杆菌科Enterobacteriaceae、韦荣球菌属Veillonella、链球菌属Streptococcus和梭菌属Clostridium有关参与短链脂肪酸乙酸盐、丙酸盐和丁酸盐生产的细菌具有重要的免疫调节功能在抵抗肠道病变的发展等方面发挥着关键作用并且在母乳喂养后 13-15 天显着增加。 扩展阅读脂肪毒性的新兴调节剂——肠道微生物组 如何通过喂养菌群产生丁酸调节人体健康 ★ 蛋白质 蛋白质在生命的前 1000 天非常重要因为它们在细胞结构中发挥着重要作用并且是酶和神经递质的组成部分。 蛋白质推荐量 在出生后的头 6 个月内每公斤体重/天的蛋白质推荐量为 0 至 6 个月大时为 0.58 克 6 至 36 个月大时为 0.66 克。 母乳中蛋白质种类多有多种功能 母乳含有 400 多种蛋白质多种功能如抗菌、免疫调节活性或刺激营养吸收等。蛋白质缺乏会导致生长发育不良以及运动和认知发育迟缓然而高蛋白质摄入会导致婴儿期体重增加更快并与以后的肥胖相关。 使用婴儿配方奶粉喂养的婴儿在生命的前四个月内表现出正常的婴儿生长模式婴儿的总蛋白质减少 1.0 g/dl类似于母乳。 辅食中蛋白质影响婴儿生长及肠道菌群组成 补充食品中的蛋白质来源和摄入量会显着影响婴儿生长并可能影响超重风险以肉类和奶制品为基础的辅食会导致不同的生长模式尤其是身高。 同时补充喂养期间相关类型的富含蛋白质的食物对配方奶喂养婴儿的肠道微生物组成和代谢物有影响吃肉的儿童肠道群落富含厚壁菌门和粪杆菌属同时变形杆菌门和双歧杆菌属减少。 扩展阅读肠道菌群与蛋白质代谢 认识变形菌门变形菌门扩张的原因和健康风险 ★ 碳水化合物和糖 碳水化合物需求量 每日总能量摄入中的总碳水化合物需求量占比如下 0 ~ 6 个月为 40-45% 6 至 12 个月以下为 45-55% 12 至 36 个月以下为 45-60%接近成年人 葡萄糖 葡萄糖对于中枢神经系统的充分运作起着关键作用因为它是生长、神经冲动和突触的主要能量来源。葡萄糖由不同的碳水化合物提供给婴儿例如乳糖作为母乳中的主要糖分范围为 6.7 至 7.8 g/dl以及多种低聚糖其含量约为 1 g/dl。 母乳低聚糖 母乳低聚糖 (HMO) 构成了婴儿无法消化的母乳碳水化合物的重要部分。母乳低聚糖具有益生元功能可喂养胃肠道微生物群并促进有益菌的生长此外它们还与多种生物学功能有关例如对胃肠道发育和全身免疫的影响、双歧杆菌生成活性和抗感染、炎症调节、肠神经元激活和肠道运动以及中枢神经系统功能的增强。 母乳低聚糖包括酸性低聚糖主要是唾液酸化 [例如 6-唾液酸乳糖 (6-SL)、3-唾液酸乳糖 (3-SL)] 或中性低聚糖 [例如 2-岩藻糖基乳糖 (2-FL)]。 岩藻糖基聚糖是母乳中最丰富的母乳低聚糖形式 (80–90%) 。 聚糖 聚糖(glycans)是微生物的碳源对宿主细胞和微生物之间的识别、信号传导和表观遗传调控至关重要与广泛的免疫和代谢紊乱有关。双歧杆菌属和乳杆菌属与的生长之间存在显着相关性。在哺乳早期和晚期的婴儿肠道中。 几个临床前模型已经证明母乳低聚糖对认知功能的影响但人类的临床数据尚未公布。 关于糖没有特定推荐量2岁以下避免添加糖 关于糖没有针对婴儿期糖的特定的每日参考摄入量。ESPGHAN 营养委员会建议避免在 2 岁以下儿童的饮食中添加糖分。还建议避免饮用果汁或含糖饮料因为过早摄入这些饮料会增加日后患 1 型糖尿病的风险。 ★ 铁 为什么婴儿在 6 个月左右时需要添加辅食与铁等营养素的需求有关 在婴儿出生前胎儿会从母体中吸收铁元素积累在肝脏中以备出生后使用。然而母乳中的铁含量相对较低因此在婴儿 6 个月左右时需要从饮食中摄取外源性铁以满足营养需求。 铁的需求量 0 ~ 6 个月为 0.3 毫克/天 6 ~ 12 个月以下为 6-11 毫克/天 12 ~ 36 个月以下的需求量为 3.9-9 毫克/天。 缺铁有哪些影响 缺铁会影响大脑、神经和精神运动发育因为铁是神经递质所需酶的组成部分。缺铁会导致携氧能力降低从而导致生长发育所需的葡萄糖转化受限这些限制可能导致生长迟缓、体重减轻和年龄增长但与神经发育不同的是它们可以通过补铁治疗来克服。 缺铁影响肠道菌群组成 母乳是短双歧杆菌的主要来源它可以在二价金属通透酶和乳铁蛋白的帮助下获得管腔铁促进这些有益细菌的生长并从细菌病原体中隔离铁。缺铁导致肠道微生物群落失调这反映在肠杆菌科Enterobacteriaceae和韦荣球菌科Veillonellaceae的相对丰度增加以及与健康对照相比红蝽菌科(Coriobacteriaceae)肠杆菌科和双歧杆菌科/肠杆菌科的丰度降低。 Coriobacteriaceae被确定为一个潜在的生物标志物将运动与健康改善联系起来。 扩展阅读人与菌对铁的竞争吸收 | 塑造并控制肠道潜在病原菌的生长 ★ 维生素 D 纯母乳喂养的婴儿摄入的维生素 D 低于最低推荐摄入量远低于每日参考摄入量。 维生素D推荐摄入量 为避免因维生素D而可能出现的病症例如骨矿化不足或软骨病母亲每天补充 400 至 2000 IU 可以增加母乳中的维生素 D 水平建议纯母乳喂养的婴儿接受阳光照射和补充维生素 D。 0 至 36 个月以下的婴儿维生素 D 营养需求为 10 微克/天。 缺乏维生素D会引起什么 维生素D诱导神经生长因子促进神经突生长抑制海马神经元凋亡。关键神经发育时期的缺陷会导致生命后期的行为、记忆和学习障碍。 低水平的维生素 D 会导致肠道通透性增加产生慢性低度炎症状态。 维生素 D 与肠道菌群之间存在关联在 3-6 个月大的不同种族婴儿的肠道微生物群组成中观察到一些差异这些婴儿的母亲在怀孕期间补充了维生素 D 以预防其后代的哮喘和过敏症。 扩展阅读维生素D与肠道菌群的互作 ★ 维生素 B12 和叶酸 维生素 B12 的需求量 0 ~ 6 个月为 0.4 微克/天 6 ~ 不到 12 个月为 0.5 至 0.8 微克/天 12 ~ 36 个月以下为 0.6 至 1 微克/天。 叶酸的需求量 EFSA 推荐 0 ~ 6 个月的叶酸营养需求为 65 微克/天 6 ~ 12 个月婴儿的叶酸摄入量为 80 微克/天 12 ~ 36 个月以下的需求量为100微克/天 1-17 岁儿童的叶酸 (FA) 摄入量上限已确定为 200 - 800 微克/天。 叶酸和维生素B12的作用 叶酸和维生素 B12钴胺素作为参与广泛生物过程的辅助底物和辅助因子发挥着重要作用例如核酸合成、糖酵解、糖异生和氨基酸代谢。 此外叶酸和维生素 B12 以及单碳代谢循环所需的其他微量营养素辅助因子的状况可能会影响 DNA 甲基化从而对健康产生长期影响。 叶酸——必须但不要过量 众所周知怀孕期间缺乏叶酸会导致后代出现神经管缺陷的风险更高。然而高剂量的叶酸与更好的状态无关与母亲或后代无关事实上怀孕期间摄入量高于 400 微克/天并没有明显的好处。母乳喂养期间补充叶酸可导致母乳总叶酸适度增加。 在儿童中叶酸缺乏与认知发育受损以及腹泻和呼吸系统疾病增加相关然而补充叶酸对于减少这些病症并没有明显帮助。 过量摄入叶酸可能会产生潜在的不利影响包括几种疾病例如癌症、神经系统疾病、生长综合征、呼吸系统疾病和多发性硬化症的发病率增加。 目前由于食用补充剂或强化食品很多欧洲儿童摄入大量叶酸目前尚不清楚这些摄入量是否会造成伤害尤其是在早期发育过程中而许多组织中正在发生大量表观遗传变化。 缺乏维生素B12有什么影响 当母亲的维生素B12状况不佳时母乳中的含量会降低会影响后代维生素B12的状态。维生素 B12 对中枢神经系统的代谢和维持至关重要与叶酸一起在同型半胱氨酸代谢和髓磷脂的保护中起着关键作用。因此维生素 B12 缺乏会导致覆盖颅神经、脊神经和周围神经的髓鞘受损从而导致神经精神疾病的发展。 B族维生素缺乏影响肠道菌群 通过基因组重建和预测针对几种B族维生素预测整个微生物群落的代谢表型发现微生物群落中有相当一部分是辅助营养物种它们无法自己合成某些生命所需的化学物质需要从外部环境中获取这些物质才能生存它们的生存完全依赖于从饮食和/或原养型微生物中获取一种或多种B族维生素通过特定的拯救途径一种代谢途径通过这种途径微生物可以从外部环境或其他微生物的代谢产物中回收利用某些生命所需的化学物质以满足自身生存所需来实现。 膳食摄入影响 母体甲基供体的摄入胆碱、甜菜碱、叶酸、蛋氨酸会改变其后代的DNA甲基化。观察到这种摄入量特别是在围孕期会影响婴儿口腔中与代谢、生长、食欲调节和维持 DNA 甲基化反应相关的基因的 DNA 甲基化。 细菌合成影响 除了膳食摄入外细菌叶酸生物合成也备受关注。细菌叶酸生物合成可以提供额外的叶酸来源对健康结果和/或 DNA 甲基化具有重要意义。 在体外结肠模型中研究发现补充甲钴胺和乳清可以提高厚壁菌门和拟杆菌属的比例同时减少变形杆菌属的数量其中包括一些病原体如大肠杆菌Escherichia和志贺氏菌属Shigella等以及假单胞菌属Pseudomonas。此外研究还发现甲钴胺可以促进肠道细菌对脂质、萜类化合物和聚酮化合物的代谢诱导外源性物质的降解抑制转录因子和次级代谢产物如维生素 B12的合成。 扩展阅读如何解读肠道菌群检测报告中的维生素指标 B族维生素与肠道菌群互作 02微生物群和儿童生长 ▼ 新生儿肠道菌群 新生儿肠道菌群的建立及发育 新生儿的肠道菌群既直接来自母亲也来自分娩后的环境。微生物组在生命的头几个月经历动态演替和成熟这一过程伴随着身体指标以及器官和神经认知发育的快速变化。 新研究结果强调母乳喂养和婴儿饮食会影响肠道微生物组成和功能。一项使用宏基因组鸟枪法测序的综合研究表明停止母乳喂养而不是引入固体食物可以推动婴儿肠道微生物组的功能成熟使其接近成人状态。 新生儿肠道菌群的影响因素 新生儿微生物组和免疫系统的不成熟似乎与肠道感染的易感性增加有关特别是在 LMIC中低收入国家 环境中。虽然新生儿获得微生物群的时间各不相同但多次接触包括分娩方式、母婴饮食、药物、获得安全水和卫生设施以及多种宿主因素是微生物群组成的主要决定因素。 母乳对婴儿的发育和成熟起着重要作用微生物组在断奶时进入过渡阶段此时微生物组会发生其他变化。 ▼ 儿童生长 儿童营养不良和生长障碍是由膳食摄入不足和炎症之间复杂的相互作用驱动的炎症通常是持续和/或反复感染和慢性疾病包括镰状细胞病、艾滋病毒、先天性心脏病、心理障碍和内分泌或代谢疾病的结果。 肠病是营养不良的一个重要驱动因素 肠病可能是肠病原体相关性腹泻病的结果这在 LMIC 环境中的儿童中很常见并且与死亡率、生长迟缓和认知发育不良的风险较高有关。 而这些环境中的许多儿童在存在或不存在已知肠病原体的情况下患有无症状肠病。这种肠病与非特异性持续粪口污染、反复肠道感染和小肠细菌过度生长 (SIBO) 有关。这种肠病与其他慢性肠道炎症有一些相似之处包括克罗恩病和溃疡性结肠炎。它与发育迟缓密切相关可能通过营养吸收不良和食欲抑制间接影响生长并通过生长激素-胰岛素样生长因子 1 (IGF-1) 轴直接影响生长。 肠道通透性增加也会对发育产生负面影响 肠屏障功能障碍和肠道通透性增加可能导致微生物和/或微生物产物易位从而激活先天免疫反应并促进全身炎症从而对生长产生负面影响。 扩展阅读什么是肠漏综合征它如何影响健康 ▼ 肠道菌群和儿童成长 肠道微生物群会影响多种宿主功能包括代谢调节和信号传导通过获取膳食营养素和微生物群衍生的代谢物、免疫耐受和对病原体的抵抗力、昼夜节律以及与儿童健康成长相关的其他途径。 肠道菌群失调可能影响儿童生长发育 由于疾病、环境或药物暴露或其他损害而破坏微生物组的正常多样性和组成可能导致生态失调这是一种以致病菌大量繁殖、共生体丧失和多样性丧失为特征的状态。在一些人群中生态失调与肥胖、2 型糖尿病、肝脂肪变性和肠道疾病有关。在儿童和部分人群中生态失调与生长和神经认知发育不良以及反复感染、免疫力改变和炎症增加有关。 与营养良好的儿童相比营养不良的儿童拥有“不太成熟”的肠道菌群其多样性较低。生态失调导致营养提取效率低下、吸收不良、易患肠杆菌科等侵袭性疾病和肠道炎症从而影响生长。 肠道微生物群与发育迟缓之间存在密切关联表明存在因果机制 谷禾健康与长沙妇幼儿童保健中心实验室合作发表的临床研究揭示了肠道微生物群对患有严重急性营养不良 (SAM) 等严重儿科病理状况的儿童的重要性临床诊断为生长发育迟缓 (FTT) 的受试者和正常生长正常的早产受试者 (NFTT-pre) 在不同年龄段表现出明显的肠道菌群发育轨迹中断并且其α多样性的发展以及观察到的 OTU 和 Shannon 指数不足尤其是在具有 FTT 的受试者中。 此外与正常相比FTT组中细菌如拟杆菌、双歧杆菌、链球菌和大多数年龄歧视性细菌分类群的顺序定殖和富集及其微生物功能紊乱。我们的研究结果表明发育迟缓的婴儿肠道菌群发育不全具有潜在的临床和实践意义。 ▼ 基于菌群改善儿童生长 肠道菌群失调还与共生微生物的易位和系统传播以及对病原体的易感性有关。此外共生细菌抵抗肠道炎症的功能能力降低如产生短链脂肪酸和色氨酸分解代谢配体驱动芳烃受体激活可导致肠道炎症。 恢复肠道菌群稳态可促进儿童生长发育 共生菌还维持先天性淋巴样细胞这是白细胞介素IL-22 的主要来源IL-22 可刺激抗菌肽帮助防止病原菌的微生物移位和入侵。恢复稳态微生物组和相关代谢物有可能逆转与生态失调相关的表型并促进儿童的生长发育。 确定肠道微生物群落结构和功能的变化包括确定它们与疾病的因果关系以制定有效的干预措施对恢复肠道微生物群落结构并改善健康生长发育至关重要。 确定可以在怀孕、婴儿期和儿童期实施的干预措施以预防或改善这些导致生长发育不良的驱动因素对于改善短期和长期健康与发育至关重要。 扩展阅读 发育迟缓/营养不良不容忽视问题很有可能在肠道 真实案例 | 儿童发育迟缓肠道菌群检测的应用 03怀孕和分娩结果 怀孕期间母体肠道菌群的组成和功能似乎与出生结局密切相关包括体重和胎龄。在健康的非妊娠成人中肠道微生物群由相对稳定的种群组成主要由拟杆菌门、厚壁菌门、放线菌门、变形菌门和疣微菌门组成。微生物组的组成和多样性在怀孕期间发生了变化。例如在怀孕期间肠道微生物群 α 多样性和产丁酸菌减少而双歧杆菌、变形菌和产乳酸菌增加。 最近对来自刚果、印度、巴基斯坦和危地马拉的孕妇进行的一项纵向研究表明怀孕期间肠道微生物群的个体属和 α 多样性丰富度有所减少。 妊娠期肠道菌群与新生儿生长关联 最近进行了一项研究以了解津巴布韦农村地区妊娠期肠道微生物群分类群与代谢功能对胎龄、出生体重和新生儿生长的关联。 结果证明抗性淀粉降解细菌主要是瘤胃球菌科、毛螺菌科和真细菌科是主要的肠道类群并且是出生体重、新生儿生长和胎龄的重要预测因子。 此外这项研究表明与淀粉和能量代谢、信号和维生素 B 代谢相关的细菌功能与出生体重增加有关。这些结果表明非洲农村地区母亲食用富含淀粉的饮食的饮食模式可能会推动选择影响婴儿健康和成长的物种。 扩展阅读肠道核心菌属——毛螺菌属Lachnospira 肠道菌群变化分别与妊娠糖尿病和高脂血症有关 谷禾健康与江南大学食品科学与技术国家重点实验室合作的临床研究成果表明妊娠糖尿病 (GDM) 通常与高脂血症合并症有关。改变的人类肠道微生物群分别与妊娠糖尿病和高脂血症有关但与合并症无关。发现链球菌Streptococcus、粪杆菌Faecalibacterium、韦荣球菌Veillonella、普雷沃氏菌Prevotella、嗜血杆菌Haemophilus和放线菌 Actinomyces 在糖尿病加高脂血症人群中显着更高。此外几种细菌与患有妊娠糖尿病和高脂血症的参与者的空腹血糖和血脂水平相关。 扩展阅读肠道重要基石菌属——普雷沃氏菌属 Prevotella 人类肠道核心菌属——韦荣氏球菌属Veillonella 母体微生物群的干预益生菌 针对母体微生物群的干预措施有可能显着影响婴儿健康因为孕期生态失调和母体暴露会影响微生物群的建立、免疫发育和代谢健康。正在评估妊娠期膳食补充益生菌对宿主健康有益的活微生物以预防妊娠相关并发症和不良出生结果包括早产和极低出生体重。 一些数据表明益生菌对孕妇或哺乳期妇女在治疗妊娠糖尿病 (GDM)、B族链球菌定植和乳腺炎方面具有有益作用。 鉴于已知的安全性益生菌作为妊娠干预措施特别有吸引力。然而迄今为止的研究还没有定论。在新西兰、芬兰、丹麦、瑞典、澳大利亚、伊朗和我国的女性中补充各种益生菌和混合物包括乳酸杆菌、链球菌和双歧杆菌菌株对出生人体测量没有影响。但有一些数据表明益生菌单独或联合使用可能与低收入国家早产儿死亡率、坏死性小肠结肠炎和/或新生儿败血症的降低有关。 04微生物群和儿童干预 新生儿和婴儿是考虑针对微生物组进行干预的关键人群因为婴儿微生物组在出生后经历快速进化。此外婴儿期是生长和神经认知发育的关键时期也是发病率和死亡率最高的时期。 婴儿肠道菌群的定植 来自拟杆菌门和放线菌门的专性厌氧菌会迅速定植婴儿肠道主要是双歧杆菌属、拟杆菌属和梭菌属在生命的前 6 个月内其特点是多样性低。 母体肠道微生物群似乎对婴儿肠道的定植有显着贡献而阴道和皮肤来源的细菌似乎更短暂并且不会在新生儿期后持续存在于婴儿肠道中。 婴儿肠道菌群-免疫系统-宿主 婴儿肠道微生物群为免疫系统的发育提供信息而免疫系统又协调维持宿主-微生物共生的关键特征。因此肠道微生物组成和代谢的异常可能会破坏正在发育的免疫系统。 母乳喂养-断奶肠道菌群变化 婴儿期的母乳喂养还通过母乳中微生物种类的直接转移和其他主要成分的调节影响婴儿生长和塑造肠道微生物群例如人乳低聚糖HMO – 人类酶无法消化的复合糖分泌IgA 和抗菌因子。 断奶即逐渐将固体食物引入婴儿饮食是婴儿发育的一个重要里程碑。断奶也是肠道菌群快速扩张的时期包括双歧杆菌、乳杆菌、韦荣球菌Veillonella、柯林氏菌Collinsella、普雷沃氏菌、粪杆菌属和大肠杆菌属以及参与复杂多糖代谢的其他物种的多样化和扩张。 断奶期微生物群受干扰可能导致肠道感染的易感性 断奶时微生物群的扩大还与强烈免疫反应的诱导有关一种“断奶反应”其特征是与生命后期的免疫成熟和耐受性相关的调节性 T 细胞的扩增。 在小鼠中断奶期间限制微生物组的成熟会导致免疫发育受损并增加对肠道感染的易感性。此外在母乳喂养率高且在长时间断奶期间也接受补充饮食的孟加拉国社区队列中发现了一个独特的“过渡”长双歧杆菌进化枝它携带利用母乳和食物底物的酶。这种过渡性长双歧杆菌在断奶期间引入固体食物后会扩大并且在孟加拉国以外的婴儿队列中也得到证实尽管患病率要低得多。 这些发现表明底物和混合喂养的持续时间也会影响肠道微生物组的结构和功能。 断奶期过后肠道菌群高度依赖于饮食习惯 农村地区的儿童表现出拟杆菌门的显着富集和厚壁菌门的枯竭普雷沃氏菌属的细菌数量独特丰富显示出利用富含多糖的营养素的能力。 然而在工业化国家这些普氏菌肠型不太常见断奶后微生物组的特征是拟杆菌和瘤胃球菌肠型的存在。 在试图了解微生物群落是如何共同配置的包括描述组成成员之间的相互作用以及这些群落随着年龄的增长而成熟时需要较大的样本人群队列这也是谷禾一直推进的事情。 微生物群是否有一个稳定的架构 综合众多的研究结果确定了一个由几十个细菌分类群组成的核心“生态群”这些分类群在孟加拉国、印度和秘鲁的出生队列的健康成员中在 20 个月及以后表现出一致的协变。研究得出结论生态群网络是微生物群组织的一个保守的一般特征建议这样的生态群可以提供一个框架来描述营养不良儿童的生态失调。 我们建议这样的生态群可以用作定量指标用于定义旨在重新配置肠道微生物群落的靶向干预措施的功效。 05益生菌、益生元、合生元 婴儿绞痛、反流和便秘常常引起父母的痛苦也是儿科就诊的主要原因。如前所述母乳喂养婴儿的微生物群通常被认为富含双歧杆菌和乳杆菌等“有益”细菌以及梭菌等产气细菌的生长减少。 益生菌罗伊氏乳杆菌DSM 17938减少哭闹 在随机对照试验中与安慰剂相比使用罗伊氏乳杆菌L. reuteriDSM 17938 治疗绞痛婴儿可显着减少哭闹时间、反流和功能性便秘。 相比之下报道了与L. reuteri DSM 17938 相比安慰剂组在治疗 1 个月时的烦躁时间短暂减少和睡眠持续时间更长。这种烦躁增加仅发生在配方奶喂养的婴儿中而不发生在母乳喂养的婴儿中。 另一项最近的研究评估了L. reuteri DSM 17938 在 1 个月和 3 个月大时通过显着减少哭闹时间来预防绞痛。一般来说罗伊氏乳杆菌DSM 17938 似乎可以减少患有绞痛的母乳喂养婴儿的哭闹时间但是这种益生菌在绞痛配方奶喂养婴儿中的作用需要进一步研究。 同样对于绞痛的预防使用L. reuteri DSM 17938 似乎是有效的但这需要在其他研究环境中得到证实。 扩展阅读认识罗伊氏乳杆菌(Lactobacillus reuteri) 为了促进“有益”细菌的生长婴儿配方奶粉中添加了特定的益生元并在临床试验中进行了评估。 益生元低聚半乳糖降低绞痛和反流的风险 在最近的一项双盲随机对照试验中摄入补充低聚半乳糖的配方奶显示出与母乳喂养参照组相似的双歧杆菌和乳杆菌发育趋势并且与接受不含低聚半乳糖的配方奶粉的婴儿相比降低了绞痛和反流的风险。 合生元减少哭闹、减轻疾病发作 人们对合生元提供“有益”细菌及其底物的兴趣也越来越大。 与随机分配到安慰剂配方奶粉的对照组相比给婴儿喂食七种益生菌菌株和低聚果糖的混合物后婴儿在第 7 天和第 30 天的哭闹时间减少了 50% 以上。 在另一项前瞻性双盲随机对照试验中评估了含有嗜热链球菌Streptococcus thermophilus、保加利亚乳杆菌L. bulgaricus和动物双歧杆菌 B. animalis ssp. lactis的合生酸奶饮料的效果。 与安慰剂相比乳糖和菊糖对疾病发作腹泻、上呼吸道感染和发热性疾病的影响减少了发烧天数。 干预组大便稀便的频率更高需要照顾孩子的次数也更多但差异无统计学意义。 注意 作者强调益生菌的干预并不是适合所有有症状的婴儿婴儿的肠道菌群变化较快益生菌及其组合的干预需要充分评估肠道菌群及其功能了解其肠道菌群网络结构下选择对应症状的干预方式才能确保安全和发挥干预的效果。 总的来说在得出任何确定的结论之前需要更多的研究来评估益生元和合生元在这些在不同类型儿童及其整体肠道微生态条件下的作用。 扩展阅读 如何调节肠道菌群常见天然物质、益生菌、益生元的介绍 肠道微生物群与健康探究发酵食品、饮食方式、益生菌和后生元的影响 06微生物群、益生菌和过敏性疾病 人们还关注肠道菌群失调在过敏表型发生发展中的作用。 肠道菌群 过敏性疾病 肠杆菌科/拟杆菌比率↑ -- 食物致敏的风险↑ 据报道在基于人群的加拿大健康婴儿纵向发育 (CHILD) 出生队列研究中婴儿粪便中低肠道微生物群丰富度和升高的肠杆菌科/拟杆菌比率与随后食物致敏的风险增加有关。 瘤胃球菌科↓ --食物敏感 --特应性湿疹 --炎症性先天免疫反应过度 他们还发现食物敏感的婴儿在 1 岁时瘤胃球菌科的丰度下降。这可能与过敏性疾病高风险婴儿的病例对照研究结果一致发现瘤胃球菌科的相对丰度较低与未出现任何过敏表现的婴儿相比随后出现特应性湿疹的婴儿的粪便样本中。 值得注意的是瘤胃球菌属的相对丰度较低也与炎症性先天免疫反应过度有关。 总的来说这些发现进一步支持了这样一种假设即缺乏潜在的免疫调节细菌可能会增加发生过敏表现的风险。由于瘤胃球菌能够降解纤维并且是成人“核心”微生物组的一部分未来的研究应该检验其重要性。 扩展阅读瘤胃球菌属——消化降解关键菌炎症标志菌 益生菌 肠道菌群 鼠李糖乳杆菌GG -- 产丁酸菌↑ 在最近的一项研究中研究了益生菌对牛奶过敏婴儿肠道微生物组的影响。报道称添加了鼠李糖乳杆菌GG (LGG) 的深度水解酪蛋白 (EHCF) 配方导致了与丁酸盐生产相关的特定细菌的富集。 丁酸盐是一种已知的结肠细胞底物与增强肠道完整性有关。与单独使用 EHCF 相比接受 EHCF LGG 治疗的婴儿在治疗 6 个月后的丁酸产量呈双峰分布。 已知的丁酸盐生产者FaecalibacteriumBlautiaRuminococcusRoseburia在高丁酸盐样本中富集而拟杆菌显着减少。与牛奶不耐受的孩子相比牛奶耐受的孩子Blautia和Roseburia富集。正如作者推测的那样这些物种可能导致丁酸盐产量增加和肠道完整性增加。 扩展阅读 肠道核心菌属——经黏液真杆菌属Blautia炎症肥胖相关的潜力菌 肠道重要基石菌属——罗氏菌属(Roseburia) 肠道核心菌属——普拉梭菌Faecalibacterium Prausnitzii预防炎症的下一代益生菌 母亲摄入益生菌降低孩子发病率 在该团队随后的2份研究中其中在一项随机对照试验中与无菌安慰剂牛奶相比孕妇在围产期摄入含益生菌的低脂发酵牛奶可降低其孩子 2 岁和 6 岁时的湿疹发病率。然而临床益处似乎与 3 个月或 2 岁时对肠道微生物多样性的影响无关。 由于益生菌仅给予母亲另一种解释可能是通过影响母乳成分。在婴儿期益生菌随机对照试验的另一项后续研究中对长期肠道微生物群的建立没有影响, 这与之前的报道一致。 注意 虽然说荟萃分析报告怀孕期间、母乳喂养期间和/或给婴儿服用益生菌可降低婴儿湿疹的风险但证据仍然薄弱。因此专家机构未能推出具体的指导方针。然而在考虑所有关键结果时世界过敏组织现在建议使用益生菌预防有过敏孩子高风险的孕妇和哺乳期母亲以及有高风险患过敏性疾病的婴儿基于家族史。 在他们的指南中他们强调该建议是有条件的并且基于低质量的证据并不能给出关于最有效的菌株、剂量或治疗的开始和持续时间的具体指导。因此仍然需要更具体的指南和研究基础。 07肠易激综合征、克罗恩病和乳糜泻中的肠道微生物群调节 肠易激综合症 在一项评估肠易激综合征儿童低发酵底物饮食的初步研究中该饮食与腹痛频率和严重程度的降低显著相关。与无反应者相比对治疗有反应的儿童在基线和干预期间似乎具有不同的粪便微生物组。 在一项更大的、双盲、随机、交叉研究中同一组使用 16S 测序研究了低发酵低聚糖、二糖、单糖和多元醇 (FODMAP) 饮食对肠易激综合症儿童的临床结果和肠道微生物组成的影响。 低 FODMAP 饮食减少了腹痛并且对饮食有反应的儿童的微生物群具有更强的糖分解能力。作者建议鉴定具有更强糖分解能力的微生物群可能作为预测对低 FODMAP 饮食反应的生物标志物。 克罗恩病 肠道微生物群环境的变化被认为是克罗恩病患者纯肠内营养治疗特性的中介。令人惊讶的是与没有炎症性肠病家族史的健康对照相比克罗恩病患儿在纯肠内营养过程中肠道微生物多样性、普拉梭菌和丁酸盐浓度有所降低。 当参与者恢复正常饮食时这后来又恢复到治疗前的水平。伴随着这种假定的“不健康”微生物群矛盾的是临床结果得到改善结肠炎症标志物减少。然而这些发现的相关性需要进一步阐明。 乳糜泻 在乳糜泻中坚持严格的无麸质饮食 (GFD) 有时很困难患者可能仍会出现临床症状和营养缺乏随后持续发炎和肠道菌群失调。 由于特定的益生菌已被证明可以减轻炎症因此在一项双盲探索性试验中新诊断出患有乳糜泻的儿童被随机分配到摄入长双歧杆菌CECT 7347 或安慰剂组 3 个月。无论治疗如何对 GFD 的依从性与生长参数呈正相关与安慰剂组相比益生菌组的身高有所增加。此外益生菌处理减少了脆弱拟杆菌的数量组和分泌型 IgA。 在另一项评估两种益生菌短双歧杆菌菌株对 GFD 患儿影响的随机对照试验中与安慰剂相比干预减少了炎性细胞因子 TNFα 的产生。 总的来说这些研究表明益生菌对患有乳糜泻的儿童可能有益但需要在更大规模的试验中验证。 扩展阅读双歧杆菌长双歧杆菌 08微生物群和儿童代谢消化 青年糖尿病环境决定因素 (TEDDY) 研究最近的一份报告中该研究包括芬兰、瑞典、德国和美国患 1 型糖尿病的高风险儿童肠道的组成和多样性都存在很大差异。即使在这个具有同源人类白细胞抗原 (HLA) II 类基因型并因此具有相似遗传风险的人群中根据地理区域也存在显着差异。 这些差异的根本原因尚不清楚因为即使在对早年生活和饮食变量进行调整后差异仍然存在。 在同一项前瞻性队列研究中还检查了早期接触益生菌和膳食可溶性纤维可能影响肠道微生物群组成和形成免疫反应与胰岛自身免疫的关系。与后期补充或无益生菌相比益生菌暴露≤27 天与胰岛自身免疫风险降低相关。 相反儿童早期膳食可溶性纤维的摄入与胰岛自身免疫或 I 型糖尿病无关。未来的研究需要检验这些发现的重要性。 09结 语 人们一直对肠道菌群失调在影响儿科人群的大量疾病中的作用感兴趣。 儿童生长迟缓和认知发育不良的驱动因素是多方面的包括饮食摄入量和多样性不足、暴露于反复感染、慢性疾病和肠道病理学包括肠病和 SIBO。最近的研究表明肠道菌群失调与发育迟缓之间存在密切关联表明存在潜在的因果关系。这些研究强调需要确定肠道微生物群落的结构和功能改变并恢复微生物组稳态和相关代谢物以促进低收入环境或国家儿童的生长发育。 儿童时期的肠道微生物组成高度依赖于饮食习惯。在营养不良的儿童中与标准营养干预措施如 RUSF相比含有当地可用成分的低热量密度 MDCF 可改善微生物组的成熟度和生长。未来我们需要努力探究不同地理环境和不同饮食习惯下中婴儿期微生物群的多样性更深入地了解它们与免疫发育和生长的联系。 鉴定具有更高定植效率和临床有效性的适合当地的菌株可能提供巨大的潜力来优化可在怀孕、婴儿期和儿童期实施的干预措施这可能会导致针对肠道微生物群的治疗和预防策略得到改进并且也可能成为安全和具体指南的基础。 主要参考文献 Njunge JM, Walson JL. Microbiota and growth among infants and children in low-income and middle-income settings. Curr Opin Clin Nutr Metab Care. 2023 Mar 6. Videhult FK, West CE. Nutrition, gut microbiota and child health outcomes. Curr Opin Clin Nutr Metab Care. 2016 May;19(3):208-13. Cerdó T, Diéguez E, Campoy C. Infant growth, neurodevelopment and gut microbiota during infancy: which nutrients are crucial? Curr Opin Clin Nutr Metab Care. 2019 Nov;22(6):434-441. WHO. Levels and trends in child malnutrition: key findings of the 2021 edition of the joint child malnutrition estimates. United Nations Childrens Fund (UNICEF), World Health Organization, International Bank for Reconstruction and Development/The World Bank. 2021. Gizaw Z, Yalew AW, Bitew BD, et al. Stunting among children aged 24-59 months and associations with sanitation, enteric infections, and environmental enteric dysfunction in rural northwest Ethiopia. Sci Rep 2022; 12:19293. West CE, Renz H, Jenmalm MC, et al. The gut microbiota and inflammatory noncommunicable diseases: associations and potentials for gut microbiota therapies. J Allergy Clin Immunol 2015; 135:3–13. Troesch B, Biesalski HK, Bos R, et al. Increased intake of foods with high nutrient density can help to break the intergenerational cycle of malnutrition and obesity. Nutrients 2015; 7:6016–6037. Hiltunen H, Löyttyniemi E, Isolauri E, Rautava S. Early nutrition and growth until the corrected age of 2 years in extremely preterm infants. Neonatology 2018; 113:100–107. Zheng M, Lamb KE, Grimes C, et al. Rapid weight gain during infancy and subsequent adiposity: a systematic review and meta-analysis of evidence. Obes Rev 2018; 19:321–332.
