研究人员通过给母亲提供更健康的饮食来抵消这些不健康的阴道微生物群造成的死亡。研究人员表示,他们的发现可能意味着,简单的干预措施,如摄入富含纤维的水果和蔬菜,可能有助于抵消不健康微生物群对人类婴儿的一些有害影响,尤其是对脆弱人群。

他们的发现于2021年11月1日发表在《自然通讯》杂志上。

当婴儿通过产道时,他们暴露在母亲的阴道微生物群中,在那里他们的皮肤被覆盖,他们在无菌的子宫外摄入了第一批微生物。

患有某些慢性病(如糖尿病或高血压)的女性,以及那些生活在资源匮乏、无法获得医疗保健和营养的社区的女性,更有可能拥有不健康的阴道微生物群。这些不健康的阴道微生物群有太多不同种类的细菌、病毒或酵母,与肠道中的多样性不同,它们在阴道中是一件坏事,增加了感染的可能性。

根据美国卫生与公众服务部的数据,美国黑人妇女的婴儿死亡率是白人妇女的2.3倍,这与教育和收入水平无关。

“我们知道什么是健康的妈妈对宝宝的大脑发育健康,和另一方面的压力有助于疾病的风险,”Tracy Bale说药理学教授博士,马里兰大学医学院的主任和表观遗传研究中心的儿童健康和大脑发育。“我们想确定预测这些负面健康结果的生物因素,并确定每个因素是如何导致我们社会中的这些不平等的。”

几年前,贝尔实验室的研究表明,剖腹产出生的幼鼠,在被给予有压力的母鼠阴道微生物组的情况下,与那些被给予无压力母鼠微生物组的幼鼠相比,在大脑发育和对环境中后来的压力的反应方面存在差异。

工作在人类阴道微生物雅克·拉威尔博士,马里兰大学微生物学和免疫学教授医学院基因组科学研究所副主任发现人类阴道微生物分为五个不同的分组基于居民微生物四个健康的变化,还有一个“不健康”群体。

贝尔博士的研究团队想知道这种不健康的阴道微生物组是否会影响婴儿的发育和分娩结果,类似于他们之前对老鼠的研究。他们通过在剖腹产小鼠模型中使用孕妇阴道微生物组样本来测试这一想法。首先,他们将健康或不健康的细菌样本放入小鼠的阴道,以重建妊娠环境。然后,通过剖腹产出生的幼鼠也摄入了与阴道分娩时相同的阴道微生物群。研究人员调查了哪些基因在幼崽的大脑中被打开和关闭,以了解母亲阴道微生物是如何影响它们幼崽的发育的。他们发现这些幼崽的免疫系统有早期的激活和发展。

接下来,为了更准确地模拟一个脆弱和资源不足的群体,研究人员重复了这项研究,但增加了前驱糖尿病和肥胖的风险因素,将怀孕老鼠通常健康的低脂肪、高纤维的食物换成不健康的高脂肪、低纤维的饮食。60%的幼鼠暴露在人类不健康的微生物群中,并以不健康的饮食喂养,它们在出生后48小时内死亡。然而,在同样的微生物群暴露条件下,健康的高纤维饮食,死亡率下降了一半以上。

贝尔博士说,水果和蔬菜中的可溶性纤维会在肠道中发酵,使细菌产生短链脂肪酸,而短链脂肪酸是婴儿大脑发育所必需的,对母亲来说也是有效的消炎剂。

“通过胎儿免疫系统的发育,阴道微生物组成分导致了大脑的戏剧性变化,而这种过度活跃的免疫系统似乎增加了婴儿死亡的风险,”贝尔博士说。“在人类中,我们观察到这些与不健康阴道微生物组的联系,但现在我们的工作使我们能够建立这些联系,并确定最终影响怀孕结果的机制,也许作为新的生物标志物,可以用于识别有风险的女性。”

马里兰大学巴尔的摩分校医学事务执行副总裁、医学博士、MBA院长E. Albert Reece和马里兰大学医学院John Z. and Akiko K. Bowers特聘教授表示,“这些研究有助于为测试哪些干预措施奠定基础,以改善健康和福祉,降低婴儿死亡率,特别是在我们最脆弱的人群中。”

Journal Reference:

Eldin Jašarević, Elizabeth M. Hill, patrick J. Kane, Lindsay Rutt, Trevonn Gyles, Lillian Folts, Kylie D. Rock, Christopher D. Howard, Kathleen E. Morrison, Jacques Ravel, Tracy L. Bale. The composition of human vaginal microbiota transferred at birth affects offspring health in a mouse model. Nature Communications, 2021; 12 (1) DOI: 10.1038/s41467-021-26634-9