肠道细菌在 3 个月大时出现基于种族的变异

早期的社会和环境暴露会对儿童发育和成人健康产生巨大而持久的影响。人体中易受外部影响的系统之一是肠道微生物组：生活在胃肠道中的细菌群落。人类肠道微生物组的一些变化很重要，因为它们与各种疾病的发病率和死亡率有关。

在美国，成人肠道微生物组多样性与自我报告的种族和民族相关，尽管没有遗传或生物学原因。在这种情况下，科学家认为，种族和民族是由于结构性种族主义而不公平地暴露于健康的社会和环境决定因素的代表。

但是，肠道微生物组差异首次出现的时间和条件一直是一个谜。圣路易斯华盛顿大学、宾夕法尼亚州立大学和范德堡大学的一项研究强调了肠道微生物组中种族差异出现的关键发展窗口。

根据8月17日发表在PLOS Biology上的新研究，与种族和民族相关的肠道微生物组变异在3个月大后出现，并持续到童年时期。

“我们看到的差异在出生时甚至不久后都不存在，”华盛顿大学艺术与科学生物学助理教授伊丽莎白马洛特说，他是这项新研究的第一作者。她和她的合作者分析了之前八项研究的数据，包括来自729名出生至12岁美国儿童的2，756个肠道微生物组样本。

“在种族或民族方面差异的82种微生物中，只有两种是母体传播的微生物，”马洛特说。“绝大多数都是我们从环境中获得的微生物。

例如，婴儿会获得一些细菌，这些细菌在出生期间或在母乳喂养期间与母亲密切接触时会伴随他们的余生。但人们在与周围世界互动时也会积累其他类型的细菌。他们的生活经历决定了他们遇到哪些细菌，哪些细菌作为微生物组内部群落的一部分留在他们身边。

“生命早期的微生物组组成在成年期建立成分 – 所以它可能使人们患有各种疾病，”马洛特说。“现在我们知道何时发生变异，我们可以寻找驱动它的具体因素，并考虑早期干预。

作者指出，其他研究表明，肠道微生物组中与种族和民族相关的差异反映了环境和社会因素的差异。在美国，健康方面存在明显的差异，这与社会经济差异有关;文化、饮食和获取食物;获得医疗保健和教育;与建筑环境的互动;和环境污染物。其中许多因素反映了结构性种族主义的遗留问题和持续影响。

在这项研究中，研究人员发现，种族和民族在肠道微生物组组成变化中占很小但具有统计学意义的比例。

他们还发现，在自我报告的种族和民族类别之间，多个细菌群具有不同的丰度，其中一些细菌群以前被确定为成年人的差异丰度。在不同自我认定的种族类别的儿童之间丰度不同的57种细菌中，有19种先前被确定为黑人和白人成年人之间的丰度差异。

研究人员没有试图确定哪些与种族和民族相关的变化与对健康的积极或消极影响有关。但他们的发现与变异出现的时间有关，对于正在研究微生物组如何促进成人健康和健康差异的其他人来说很重要。

“在3到9个月之间的孩子的生活中发生了很多事情，”马洛特说。“如果孩子们要进入团体日托机构，那通常是它开始的时候。这也是我们通常开始在儿童饮食中引入固体食物的时候。在引入不同固体食物的方式、时间和原因方面可能存在差异。

“即使在日托之外，超过3个月就是孩子开始融入社区的时候，”她说。“孩子与多少家庭成员，朋友和照顾者接触是有差异的。这是婴儿开始变得更加灵活并探索他们的环境的时候。

早期生活经历可以累积起来，对健康产生切实的影响，包括导致健康差异的人类生理变化。有证据表明，肠道微生物组的发育轨迹与免疫系统发育、代谢编程、抗生素耐药性以及哮喘、过敏和自身免疫性疾病的风险有关。

“本文提出的分析强调，人类微生物组研究迫切需要从早期生命开始在研究中优先考虑多样性和社会科学，”哈克微生物组科学教授，宾夕法尼亚州立大学One Health微生物组中心主任Seth Bordenstein说。“我们希望最终将不同的微生物组发现转化为塑造我们所有人多样性的健康精确，政策和公平的未来。