阿拉巴马大学伯明翰分校和田纳西大学健康科学中心的研究人员发现,极低出生体重的早产儿在第二周的肠道真菌组成可以预测后期支气管肺发育不良(BPD)的发展。这项研究结果发表在《微生物组》杂志上。
极低出生体重的新生儿由于肺部发育不成熟,通常需要高浓度的氧气进行呼吸支持,这会导致慢性肺病支气管肺发育不良(BPD),这是这些脆弱婴儿最常见的死因之一。BPD对未成熟的肺部造成严重损害。
在这项关于极低出生体重婴儿肠道微生物群的最广泛研究中,研究人员分析了出生后两周内首次真正排便样本中的真菌,并发现后来发展成BPD的婴儿的肠道真菌组成在多样性、组成和相互连接性方面与从未发展成BPD的婴儿不同。这些差异是通过最新的生物信息学技术测量的。然而,研究人员并未在这些首次真正排便样本中发现细菌微生物群的显著差异。
为了证明因果关系,研究人员将预测BPD的第一份真实排便样本或从未发展成BPD的新生儿的第一份真实排便样本转移到雌性小鼠体内,以赋予它们伪人化的肠道微生态。在一个BPD的小鼠模型中,从那些接受BPD预测粪便移植的母鼠出生的新生小鼠表现出更严重的肺损伤,而从未发展成BPD的母鼠出生的新生小鼠则没有这种表现。
在功能丧失实验中,当接受BPD预测粪便移植的雌性小鼠在分娩前接受抗真菌治疗时,抑制围产期真菌定植减少了新生小鼠的肺损伤。相反,在功能增强实验中,当雌性小鼠的围产期真菌定植通过一种常见的小鼠念珠菌属真菌增加时,新生小鼠的BPD严重程度加剧。
“这些发现表明,初始肠道真菌微生物群的特征与早产新生儿后期发展为BPD有关,并且在小鼠模型中具有可转移性和可修饰性的影响,”阿拉巴马大学伯明翰分校儿科新生儿科助理教授肯特·威利斯博士说。“这表明了因果关系,并表明肠道真菌可能成为新生儿肺病的治疗靶点。”
威利斯和田纳西大学健康科学中心的阿贾伊·塔拉蒂博士共同领导了这项研究。
“总的来说,我们的分析表明,未发展成BPD的婴儿的肠道真菌组成更为一致,”威利斯说。“相比之下,最终发展成BPD的婴儿的肠道真菌组成更加多样化。这表明,特定的真菌组成模式可能是预防BPD发展的必要条件,而未能达到这种模式则与疾病发展相关。”
新生儿的第一次排便是胎粪,由在子宫内摄入的物质组成。第二周的第一份真实排便是消化后的奶液。
据威利斯和塔拉蒂所说,成年人体内的真菌是人类微生物群的重要成员;但与细菌相比,其非致病性和非寄生功能在新生儿中仍然了解甚少。
这项前瞻性观察队列研究包括2017-2020年在孟菲斯和2021-2022年在伯明翰收集的新生儿粪便样本。研究中的64名未发展成BPD的极低出生体重婴儿平均出生体重为2.5磅,而38名发展成BPD的极低出生体重婴儿平均出生体重为1.6磅。在研究中,只有1名未发展成BPD的婴儿死亡,而发展成BPD的婴儿中有6名死亡。
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