母乳喂养可能通过影响婴儿肠道微生物组减轻儿童健康的社会经济差异Breastfeeding may lessen socioeconomic disparities in child health through differences in the infant gut microbiome: Cell Reports Medicine

环球医讯 / 硒与微生态来源:www.cell.com加拿大 - 英语2026-05-17 20:07:07 - 阅读时长9分钟 - 4471字
本研究揭示母乳喂养可能通过影响婴儿肠道微生物组,减轻社会经济地位差异对儿童健康的不良影响。研究团队利用加拿大CHILD出生队列(2,752名儿童)和丹麦COPSAC2010队列(681名儿童)的数据发现,家庭社会经济地位与婴儿肠道微生物组组成相关,而母乳喂养能够稳定婴儿微生物组,缓冲环境影响,特别是对低社会经济地位家庭的儿童提供健康保护。婴儿双歧杆菌作为母乳喂养富集的关键菌种,与降低儿童非传染性疾病风险密切相关。这些发现表明,提高母乳喂养率和恢复母乳喂养富集的微生物可能有助于减轻社会不平等对儿童健康的早期生物学影响。
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母乳喂养可能通过影响婴儿肠道微生物组减轻儿童健康的社会经济差异

研究表明,较低的家庭社会经济地位(SES)与儿童疾病风险增加相关。由于SES本身没有固有的生物学基础,了解它如何在生理上嵌入对公平干预至关重要。本研究利用加拿大CHILD出生队列(n=2,752)的数据,并在丹麦COPSAC2010队列(n=681)中进行复制,分析了连接SES与儿童健康的可修改路径,发现婴儿肠道微生物组在其中扮演关键中介角色。

研究发现,母乳喂养与稳定的婴儿微生物组相关联,能够缓冲环境影响,减少低SES背景下的健康风险。通过母乳喂养富集的婴儿双歧杆菌(Bifidobacterium infantis)的存在与保护SES相关不良结果有关。这些结果表明,提高母乳喂养率和恢复母乳喂养富集的微生物,如婴儿双歧杆菌,可能有助于缓冲社会不平等的早期生物学影响,支持工业化环境中成长儿童更健康的轨迹。

家庭SES与围产期暴露和未来儿童健康不良结果相关联。研究发现,SES与36项围产期因素中的近一半相关,这些因素跨越了父母饮食和健康、产前暴露、特定出生测量、出生后第一年内的暴露以及家庭或当地社区环境。SES较高的家庭所生的婴儿在5岁时患超重/肥胖(SES指数四分位范围增加的比值比[OR] = 0.84,p = 0.017)和情感或行为问题(OR = 0.58,p < 0.001)的几率显著降低,并有预防哮喘的趋势(OR = 0.79,p = 0.059)。

婴儿肠道微生物组对干扰高度敏感,包括与SES相关的因素,早期生活中的微生物组变化可能对生理和行为发展产生持久影响。研究发现,高SES家庭的婴儿在3个月时α多样性较低(SES连续指数:βSES = −0.09,p = 0.0011),但在1岁时多样性增长更大(βSES = 0.12,p = 0.0019)。虽然较高的微生物多样性通常与积极健康结果相关,但存在一个众所周知的悖论:被认为有益的母乳喂养在婴儿早期会限制或延迟多样性的发展。与这一观点一致的是,3个月和1岁时的母乳喂养率在最高SES四分位数(Q4)中(分别为89%和45%)高于最低SES四分位数(Q1)(分别为70%和31%)。

结构方程模型(SEM)分析显示,在36个围产期因素中,样本收集时的当前母乳喂养是3个月(间接效应βstd = 0.048,p < 0.001)和1岁时(βstd = −0.044,p = 0.038)SES与微生物组之间唯一的显著中介。这表明母乳喂养差异介导了SES与微生物组在两个时间点之间的关系,表明母乳喂养可能是SES相关健康不平等在婴儿微生物组中出现并影响长期健康轨迹的关键途径。

母乳喂养对婴儿微生物组有缓冲保护作用。在3个月时,母乳喂养的婴儿比非母乳喂养的婴儿具有显著更低的β分散度(p值<0.001)。这些β分散度的差异在1岁的粪便样本中不再可检测(p值=0.6)。通过自举法控制BF和非BF婴儿之间不平衡的组大小,我们发现3个月时,20个围产期因素与非BF婴儿的微生物组组成显著相关,而在BF婴儿中只有三个因素仍然显著。同样,在1岁时,虽然母乳喂养不再显著限制微生物组β分散度,但非BF婴儿中解释显著方差的18个围产期因素中,只有一个在BF婴儿中仍然显著。这些数据表明,人乳的存在与幼儿微生物组变异性的降低相关,以及在生命第一年中外部因素影响的减少,与母乳喂养的稳定作用一致。

为定义母乳喂养与儿童健康结果的关联,研究将参与者按SES指数中位数分为上下两组,并根据他们是否在6个月内完全母乳喂养,量化了他们在5岁时发展出一个或多个SES相关非传染性疾病风险因素(儿童超重/肥胖、哮喘或情感/行为问题)的可能性。在低SES家庭的参与者中,6个月的完全母乳喂养与患有一个或多个非传染性疾病风险因素的几率降低40%相关(OR = 0.60;95%置信区间[CI]:0.41–0.88;p = 0.01)。值得注意的是,这种保护作用与高SES家庭的参与者相当,无论母乳喂养状态如何,高SES家庭的参与者相比低SES家庭都受到保护(OR = 0.60,95% CI:0.48–0.75,以及OR = 0.52,95% CI:0.37–0.74,分别针对高SES无BF和有BF,两者p < 0.001)。

在丹麦COPSAC2010独立队列中,研究结果得到复制。较高SES与5岁时医生诊断的哮喘风险降低(SES指数四分位范围增加的OR = 0.73,p = 0.03),6岁时情感或行为问题(OR = 0.45,p < 0.001),以及超重/肥胖趋势性保护(5岁时OR = 0.71,p = 0.078)相关联。在COPSAC2010队列中,仅5%的母亲在6个月内完全母乳喂养。为了更好地反映丹麦的现实情况并保持足够的统计能力,研究使用4个月而非6个月的完全母乳喂养。在低SES家庭的儿童中,4个月的完全母乳喂养与不良结果发生率降低49%相关(OR = 0.51,95% CI:0.32–0.81,p = 0.004)。

研究还识别了可能在生命第一年受SES影响的特定微生物物种。使用线性混合效应模型(MaAsLin2),研究确定了30个与SES显著相关的物种,要么是总体丰度差异,要么是随时间变化的差异(FDR<0.1)。其中5个物种随着SES增加而定殖更高:婴儿双歧杆菌、Phocaeicola dorei、脆弱拟杆菌、普通拟杆菌和卡氏拟杆菌。相反,3个物种随着SES升高而定殖更低:乳酸劳特氏菌、无害梭菌和普通拟杆菌。这些8个物种在婴儿期表现出相对稳定的SES相关差异。相比之下,22个物种显示出基于家庭SES的定殖随时间变化的显著差异。

母乳喂养保护了高SES相关的健康益处。研究发现,SES相关的微生物组成为5岁时儿童超重/肥胖(βstd = −0.015,p = 0.001)、哮喘(βstd = −0.017,p = 0.002)和情感/行为问题(βstd = −0.10,p < 0.001)的重要中介。这些结果支持婴儿微生物组在连接家庭SES与NCD相关儿童结果中的关键作用,并强调识别和支持特定有益微生物以促进儿童健康发育的重要性。在与家庭SES相关的30种微生物物种中,8种与体重增加升高相关,3种与哮喘相关,2种与情感或行为问题相关。值得注意的是,婴儿双歧杆菌是唯一与三个SES相关结果中的两个(超重和哮喘)以一致保护方向相关的物种。

研究发现,尽管母乳喂养富集婴儿双歧杆菌,但在CHILD研究队列中,仅25%(n = 352 of 1,387)的婴儿在第一年内检测到该菌。这与北美其他队列的发现一致,与非工业化国家相比,北美队列的定殖率较低。利用CHILD研究的地理多样性(包括加拿大四个城市的样本),研究发现婴儿双歧杆菌是唯一在城市间定殖率(在3个月或1岁访问时存在)存在显著差异的双歧杆菌物种,温哥华和多伦多的定殖率最高(37%和30%),温尼伯和埃德蒙顿最低(23%和17%)。这些差异表明定殖受社区层面因素影响,可能反映了当地微生物组元群落的传播影响。

婴儿双歧杆菌的丰度和定殖率在第一年母乳喂养的婴儿中高于未母乳喂养的婴儿。然而,即使考虑母乳喂养因素,婴儿双歧杆菌在高SES家庭的儿童中仍更为丰富。研究进一步探索了塑造婴儿双歧杆菌定殖的因素,发现母乳喂养历史、邻里树木密度和母亲哮喘与定殖率正相关,而产后吸烟、年长兄弟姐妹数量、清洁产品使用和地毯地板则与定殖率负相关。这些结果表明,婴儿双歧杆菌的富集可能同时受到母乳喂养和社区层面暴露的支持。

结论:为有效解决影响疾病环境和生活方式因素,科学和医学界必须考虑工业化社会中文化、教育和经济压力的综合作用。本研究将家庭SES确定为塑造微生物组组成和生理发育的早期生活暴露的关键驱动因素,为长期健康轨迹奠定基础。研究使用五项衡量标准定义SES,包括收入、教育程度和感知社会地位,发现它与CHILD研究中婴儿遇到的超过一半的围产期暴露相关,并与婴儿微生物组的显著差异相关。这种相互作用与从哮喘和超重/肥胖到行为挑战的健康后果相关,说明社会和健康不平等如何可能在生命早期出现。

研究中检查的围产期因素涵盖了父母健康和饮食、子宫内暴露、生命第一年内的早期生活接触以及家庭和更广泛环境中的条件。每个因素都与5岁时至少一项健康结果相关,其中许多也与3个月时的婴儿肠道微生物组相关。其中,母乳喂养成为最强相关因素,解释了SES相关微生物组多样性和组成的大部分差异。此外,母乳喂养可能作为婴儿微生物组免受环境暴露的缓冲剂,按照当前全球健康建议,能够在生命最初6个月内完全母乳喂养婴儿,可能为低SES家庭的儿童提供保护,防止NCD相关儿童风险因素的发展。

在丹麦COPSAC2010队列中的复制进一步证实了关键发现,包括SES、母乳喂养和多个儿童NCD风险因素之间的关联;母乳喂养对SES相关婴儿肠道微生物组的中介效应;以及SES与婴儿双歧杆菌的正相关。这些发现表明,母乳喂养是减轻SES对婴儿肠道微生物组组成和个体分类影响的可修改因素。

研究发现,婴儿双歧杆菌的高水平与减少特应性敏感、哮喘和超重/肥胖风险相关。婴儿双歧杆菌已与母乳喂养共同进化,并与婴儿发育的几个方面正相关。然而,它仅在25%的队列中存在,北美普遍报道的低丰度,有人认为婴儿双歧杆菌的丧失可能是工业化的多代后果。鉴于婴儿双歧杆菌对抗生素暴露的敏感性,抗生素使用和配方喂养的增加可能导致其从微生物组元群落中减少,即使在母乳喂养的婴儿中也限制其定殖。如果是这样,减少婴儿期人乳饮食的障碍应与重新引入这一重要关键物种相结合。虽然随机对照试验已证明在母乳喂养新生儿中补充婴儿双歧杆菌的一些短期益处,但长期影响需要进一步研究,并且在配方喂养婴儿中复制稳定的婴儿双歧杆菌定殖和相关益处是促进公平婴儿健康的关键步骤。

最后,研究承认其局限性,包括CHILD研究偏向城市家庭和更高收入和教育水平。尽管如此,CHILD研究的纵向、多中心数据包括全面的社会经济、围产期、生物和临床数据,使其能够将稳健的复合SES指数与围产期因素和多个儿童NCD风险因素相关联,以识别广泛保护因素。在3个月和1岁访问时收集的粪便样本也支持纵向、多分析方法,将SES和围产期因素与使用大规模鸟枪法宏基因组测序的婴儿肠道微生物组联系起来。

总之,研究结果表明,家庭SES显著塑造围产期环境,影响与NCD发展相关的婴儿肠道微生物组和儿童健康结果。SES的保护性关联主要由母乳喂养及其支持的微生物(如婴儿双歧杆菌)介导。结果强调了母乳喂养和有益微生物在促进儿童健康成长和福祉方面的关键作用,同时也强调了家庭面临的社會和经济压力。这些发现倡导优先考虑进化保守的母婴互动并确保所有家庭都能获得这些互动的结构性变革。具体而言,研究支持减少母乳喂养障碍、继续研究基于微生物的疗法,以及旨在公平维持和恢复婴儿微生物组的公共卫生举措。

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