不同喂養(yǎng)方式嬰兒糞便微生物區(qū)系差異比較.pdf

1、腸道微生物與人體健康密切相關(guān)，正常菌群在人體消化、免疫和抗病等方面有著不可取代的作用。成年人腸道菌群主要由腸道菌群定植過(guò)程決定，嬰兒期是腸道菌群定植的關(guān)鍵時(shí)期。在嬰兒期，喂養(yǎng)方式是影響腸道菌群定植的重要因素。目前針對(duì)母乳喂養(yǎng)和人工喂養(yǎng)嬰兒腸道菌群結(jié)構(gòu)的研究結(jié)果存在很大的爭(zhēng)議，喂養(yǎng)方式對(duì)嬰兒腸道菌群影響的研究仍為國(guó)內(nèi)外嬰兒營(yíng)養(yǎng)研究的熱點(diǎn)。同時(shí)已有很多研究表明喂養(yǎng)方式與嬰兒腹瀉、壞死性小腸結(jié)腸炎(NEC)、過(guò)敏性等疾病有關(guān)系。因此有必要采用

2、高通量測(cè)序技術(shù)來(lái)明確確定母乳喂養(yǎng)和人工喂養(yǎng)嬰兒腸道菌群是否存在差異，以更全面的了解不同喂養(yǎng)方式嬰兒腸道菌群的構(gòu)成。進(jìn)而闡明喂養(yǎng)方式與嬰兒健康和疾病的關(guān)系。
　　 本研究采集了24份1～6個(gè)月嬰兒糞便標(biāo)本，分為母乳喂養(yǎng)組(12份)，混合喂養(yǎng)組(8份)和人工喂養(yǎng)組(4份)。采用QIAamp DNA stool mini kit試劑盒提取嬰兒糞便微生物的總DNA，通過(guò)Illumina高通量測(cè)序技術(shù)對(duì)16SrRNA基因的V6可變區(qū)進(jìn)行測(cè)

3、序分析。經(jīng)檢測(cè)發(fā)現(xiàn)嬰兒糞便微生物具有較高的多樣性，最多可檢測(cè)到461個(gè)物種。不同喂養(yǎng)方式嬰兒糞便微生物的多樣性不同，人工喂養(yǎng)組和混合喂養(yǎng)組的多樣性高于母乳喂養(yǎng)組?；蛐蛄蟹诸?lèi)顯示98.9％以上的序列主要由四個(gè)菌門(mén)組成：Actinobacteria，Bacteroidetes，F(xiàn)irmicutes，Proteobacteria。三種喂養(yǎng)組在門(mén)水平分類(lèi)上均以Firmicutes和Proteobacteria為主要優(yōu)勢(shì)菌門(mén)。
　　 O

4、TU物種注釋選擇“科”為最佳分類(lèi)水平。在科水平上，物種豐度≥1％的科共檢測(cè)到13個(gè)。母乳喂養(yǎng)組以Enterobacteriaceae、Veillonellaceae、Baccteroidaceae為優(yōu)勢(shì)菌，其次依次為Bifidobacteriaceae、Streptococcaceae、Lachnospiraceae。而人工喂養(yǎng)組和混合喂養(yǎng)組均主要以Enterobacteriaceae、Streptococcaceae為優(yōu)勢(shì)菌，其次混合

5、喂養(yǎng)組還有Bifidobacteriaceae、Bacteroidaceae、Vibrionaceae、Veillonellaceae、Porphyromonadaceae、Lachnospiraceae。人工喂養(yǎng)組還有Lactobacillaceae、Clostridiaceae、Peptostreptococcaceae、Veillonellaceae、Lachnospiraceae、Vibrionaceae、Enterococca

6、ceae、Erysipelotrichaceae。主成分分析結(jié)果顯示造成樣品之間差異貢獻(xiàn)較大的類(lèi)群主要有Enterobacteriaceae、Veillonellaceae、Bacteroidaceae以及Bifidobacteriaceae。Enterobacteriaceae在三組中均為優(yōu)勢(shì)菌，但其在人工喂養(yǎng)組嬰兒糞便中所占的比例(50.82%)明顯高于母乳喂養(yǎng)組(28.66%)，混合喂養(yǎng)組為41.44%。母乳喂養(yǎng)組中Veillon

7、ellaceae和Bacteroidaceae的相對(duì)豐度分別是21.42%和12.82%，明顯高于混合組喂養(yǎng)組(3.65%和4.32%)和人工喂養(yǎng)組(3.25%和0.04％)；Bifidobacteriaceae在母乳喂養(yǎng)組嬰兒糞便菌群中所占的平均比例僅在8%左右，并非主要優(yōu)勢(shì)菌，但高于人工喂養(yǎng)組(1.48%)。人工喂養(yǎng)組嬰兒糞便菌群呈多樣化，Lactobacillaceae、Clostridiaceae、Peptostreptococ

8、caceae、Enterococcaceae、Erysipelotrichaceae在菌群所占比例范圍均介于2%～6%之間，而在母乳喂養(yǎng)組和混合喂養(yǎng)組中檢測(cè)到數(shù)量很少，分別介于0～3%和0～1%之間。
　　 Beta diversity分析和聚類(lèi)分析均指出不同喂養(yǎng)組組內(nèi)樣品之間也存在較大差異，為了進(jìn)一步分析不同采樣時(shí)期嬰兒腸道菌群的動(dòng)態(tài)變化，對(duì)所有樣品物種豐度統(tǒng)計(jì)分析發(fā)現(xiàn)，腸道菌群在1～3個(gè)月構(gòu)成較簡(jiǎn)單，3個(gè)月以后開(kāi)始復(fù)雜化，多

9、樣性增加。其中混合喂養(yǎng)組在3個(gè)月前后腸道菌群結(jié)構(gòu)變化最大，1～3個(gè)月內(nèi)，主要以Enterobacteriaceae和Streptococcaceae為優(yōu)勢(shì)菌，與人工喂養(yǎng)組嬰兒腸道菌群結(jié)構(gòu)相似；而在4～6個(gè)月內(nèi)，Bacteroidaceae、Porphyromonadaceae、Bifidobacteriaceae、Lachnospiraceae的數(shù)量明顯增加，腸道菌群結(jié)構(gòu)與母乳喂養(yǎng)組相似。另外，在1～3個(gè)月，混合喂養(yǎng)組和人工喂養(yǎng)組中En

10、terobacteriaceace、Streptococcaceae的數(shù)量(平均比例分別是44.53%和33.97%、62.19%和20.77%)明顯高于母乳喂養(yǎng)組(26.75%、8.09%)，而在4～6個(gè)月，三組中兩種菌所占的平均比例相似。
　　 本文采用高通量測(cè)序技術(shù)證明了1-6個(gè)月不同喂養(yǎng)方式嬰兒腸道微生物區(qū)系的差異，母乳喂養(yǎng)嬰兒腸道中含有較多的Veillonellaceae和Bacteroidaceae，而人工喂養(yǎng)和混合