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消失的微生物 第八章母與子 第二節

發布人:奧姆龍   時間:2020-11-25   閱讀:970

       在整個動物界,母體在分娩的時候都會將微生物傳遞給后代:盡管不同的蝌蚪生活在同一個池塘、有著同樣的微生物背景,它們都從自己的母親那里獲得了特定的皮膚細菌;母雞的直腸附近有一個滿是細菌的袋狀結構,新生的雞蛋在從母雞的泄殖腔排出時,就在那里接種上了微生物;數千年來,哺乳動物的胎兒在通過母親的產道時獲得了最初的微生物群系。通過這種方式繼承的微生物對于人類胎兒的健康至關重要,但是今天它們正面臨危險。

       在過去的150年里,分娩的方式發生了極大的變化。毫無疑問,現代分娩比從前任何時候都更加安全。醫院配備了 各種急救設施,于是過去會危及母子生命危險的緊急情況如今都可以得到有效的控制。不過,伴隨著巨大的進步而來的是一個悄無聲息的危險。對于后者,我們才剛剛開始有所察覺。高比例的剖宮產、對孕婦與新生兒濫用抗生素,這些正在改變著多年以來由母親傳遞給胎兒的微生物種類。

       微生物在懷孕的每個階段都發揮著隱秘的作用。比如,你有沒有想過為什么孕婦增加的體重超過了胎兒與胎盤重量的總和?答案就在于細菌。

       母親的血液透過胎盤為胎兒提供營養、氧氣和某些抗體,而胎兒的排泄物和二氧化碳通過血液運送回母親體內得到清除。目前,據我們所知,正常情況下子宮里是沒有細菌的。一般認為它是一個完全無菌的環境,雖然現在這一則醫學信條也開始遭到質疑,但是,我們知道,生命早期的某些感染,比如風疹(rubella)或者梅毒(syphilis)都會帶來極大的災難。

       隨著胚胎生長,母親的乳房與子宮都開始增大。與此同時,在肉眼看不見的腸道,微生物也開始騷動。在妊娠的頭三個月,一些細菌開始大量繁殖,而另外一些則日益減少。到了妊娠的最后三個月,胎兒出生之前,腸道微生物還會發生更大的變化。這些變化并非隨機出現,而是涉及幾十種特定的微生物的特定轉變。對數十位女性的研究表明,微生物組成變化的方向也是一致的。這個模式暗示著這些微生物要完成一些重大的事情,似乎它們是身體里為了促進懷孕和保證分娩而做岀的適應性調整的一部分。

       幾年前,路得?利(Dr. Ruth Ley), 一位在康奈爾大學 任教的年輕科學家,初為人母,決定在她的實驗室里從微生物的角度研究懷孕過程。懷孕過程中的一個核心生物學問題在于母親要供養兩個人。她必須找到一種方式來動員其體內的能量,并在她與胎兒之間合理地分配它們。路得?利的假說是母親的腸道微生物可能重新組織了她的代謝過程,使其向胎兒傾斜。

       路得·利的研究團隊使用無菌小鼠來研究腸道微生物在懷孕中發揮的作用。這些小鼠在無菌環境下岀生、長大,為實驗人員展開實驗提供了一個干凈的實驗背景:小鼠不含任何細菌,而且,就我們所能檢測的能力而言,也不含任何病毒或者其他類型的微生物。它們生活在用塑料膜分隔出來的無菌空間里。不過,科學家可以引入特定的細菌來結束無菌狀態,可以一次性“移植”一種細菌或者多種細菌,甚至可以“移植”另一只小鼠或者一個人的整個腸道菌群。之前,許多研究已經表明了人類的微生物可以在小鼠體內“安家", 而且這些小鼠也會接受這些“外來戶”。接受了移植細菌的小鼠在一定意義上是“雜合體”,它們既有小鼠的身體與基因,又有大量來自人類的微生物的基因。

       路得?利想要了解的是,如果把孕婦結腸內的微生物移植到無菌小鼠體內,將會發生什么。她的研究小組選取了兩類微生物進行移植實驗:妊娠初期與妊娠末期孕婦糞樣里的微生物。接種了這些微生物之后,她開始觀察這些小鼠的長勢。兩周之后,差異變得明顯一接種了妊娠末期孕婦微生物的小鼠增重更多,且血糖濃度更高。

       如果推廣到人體里,這個實驗暗示著,孕婦的許多生理或病理特征都一定程度上受到了腸道微生物的控制。這一特性在演化過程中被保留了下來,因為它對孕婦和微生物本身都是有好處的。在人類歷史中的絕大多數階段,食物都很短缺,孕婦的微生物可以調整它們的代謝過程從而從食物里捕獲更多的能量。這樣,微生物增加了孕婦留下后代的概率,而且新生兒也將為微生物提供新的居住地。

       因此,微生物組成上的改變促進了孕期的肥胖以及血糖含量的升高。懷孕期間普遍發生的這類現象是有道理的母親儲備的能量越多,她們后代存活下來的概率就越大。

       不過,這個過程的一個后果是有些孕婦患了妊娠糖尿 病。她們承受不住增加的體重,身體發生了紊亂。大多數時候,這一病情都比較緩和,并且在分娩后的數周之內就能自行恢復。然而,在少數特別不幸的情況下,糖尿病會非常嚴重。路得?利的研究帶來的一個好消息就是,有一天我們或許可以通過調控孕婦體內的腸道微生物來優化能量儲備的過程,從而緩解妊娠糖尿病。比如.我們可以恢復孕婦妊娠前期的微生物,或者引入健康孕婦體內的微生物,還可以讓孕婦攝入益生元(詳見后文),通過定制的食物來調節每個孕婦體內的微生物組成。如何使懷孕更加安全?這些研究為解決這個問題敞開了無數新的可能性。
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