孕婦腸道微生物對母體本身和胎兒的重要意義
懷孕是女性一生中最為特殊的階段,在這段時期,女性體內很多的激素水平、免疫功能以及體內新陳代謝等都會發生改變。腸道微生物作為居住在我們腸道內的居民,已被近年來大量的研究證明與我們體內的神經、免疫調控,以及激素分泌有不可分割的聯繫。腸道微生物的改變通常也伴隨著體內這些因素的改變,所以妊娠期間的腸道微生物組成通常會隨妊娠期的改變而改變,而美國猶他大學Marcela C SMID教授認為在妊娠期間,孕婦腸道內的微生物每3個月就會逐漸發生改變。
但腸道微生物組成和多樣性的改變可能最終會造成對宿主免疫、代謝、消化和神經發育的種種影響,因此,孕婦腸道微生物與其自身的生理調控和健康等很多方面息息相關,比如目前了解比較清楚的就是孕婦腸道微生物與多種妊娠期併發症之間存在一定的關聯。但它們的能力遠不止於此,越來越多的研究表明孕婦腸道微生物還能通過一些目前還不清楚的途徑影響嬰兒的健康和神經發育。
妊娠併發症是指孕婦在妊娠期間出現的一些病症,有些孕婦甚至是在沒懷孕之前就有這些病症的。主要包含高血壓、糖尿病和心臟病等,截止目前,妊娠期間為什麼容易引發這些疾病的具體原因並沒有弄清楚,但是越來越多的研究發現其中一些併發症與孕婦腸道微生物之間有很大的聯繫。
妊娠期糖尿病
妊娠期糖尿病是在生小孩前孕婦體內糖代謝異常或者耐糖機制受損引發的糖尿病,該病僅在妊娠期間發生,生完小孩後其體內的糖代謝就會恢復正常,但是將來引發2-型糖尿病的風險較大。而且妊娠期糖尿病容易引發孕婦被病菌感染、患高血壓和糖尿病酮症酸中毒等急性併發症,嚴重危害孕婦身體健康。此外,孕婦體內高血糖可以導致胚胎發育異常甚至死亡,增加流產發生率。妊娠期糖尿病還可形成巨大胎兒,引發難產和早產,並且在產出時容易對產道造成損傷。引發妊娠期糖尿病的原因很複雜,但是近幾年,大量的研究都發現其與孕婦腸道微生物之間有一定的聯繫, 比如患妊娠期糖尿病的孕婦腸道中副擬桿菌、小類桿菌、艾克曼菌、羅斯氏菌、擬桿菌、史密斯產甲烷短桿菌、真細菌、另枝菌、雙歧桿菌的相對豐度降低,但是厚壁菌屬、變棲克雷伯氏菌、柯林斯氏菌、羅氏菌、瘤胃球菌、放線菌、狄氏副擬桿菌、脫硫弧菌的相對豐度增加。這些說明孕婦腸道微生物與妊娠期糖尿病有牽連,或可通過腸道微生物來診斷妊娠期糖尿病的發生。
妊娠性肥胖
妊娠性肥胖泛指女性在妊娠時體重增長超過了正常的增重範圍而引起的肥胖。妊娠性肥胖可分為兩個階段:妊娠期肥胖和產後肥胖(產後體重滯留)。妊娠期肥胖可能會引起妊娠期糖尿病、高血壓、子宮復舊不全、巨大胎兒、難產和新生兒先天性缺陷等一系列問題。過去科學家們普遍認為妊娠性肥胖只與孕婦體內的激素水平有關,但隨著微生物學的不斷發展,科學家們發現孕婦腸道微生物尤其是大量的擬桿菌屬與妊娠性肥胖有很大的相關。一般患妊娠性肥胖的孕婦腸道內腸桿菌和大腸桿菌的相對豐度會降低,但是擬桿菌和雙歧桿菌的豐度會提高。
先兆子癇
先兆子癇是指懷孕20周後出現血壓升高和蛋白尿,還可能出現頭痛、頭暈、噁心、嘔吐、上腹不適等症狀的疾病。它是目前世界上導致孕婦死亡的第二大原因,所以非常可怕。令人遺憾的是,直至如今,先兆子癇的病因尚不清楚,但患有先兆子癇的孕婦腸道中兩種致病菌——莫氏布雷德菌和產氣莢膜梭菌的相對豐度異常的高,而靈巧糞球菌(一種益生菌)的豐度很低。這說明先兆子癇可能也與孕婦腸道微生物之間有著一定的關係。
消化道疾病
懷孕期間消化道的疾病對胃腸病學家來說是最具挑戰性的,因為此時胃腸道會發生多種反應,如食道反流、便秘、噁心和嘔吐等。腸道微生物與消化道尤其是胃腸道有千絲萬縷的關係,自然也與懷孕期間孕婦的消化道之間聯繫緊密,例如,消化道紊亂的孕婦腸道中布勞特氏菌和柯林斯氏菌的相對豐度很低,而不動桿菌、腸球菌和膠質類芽孢桿菌的豐度有所提高。而且我國山東大學李豔青教授及其團隊還發現布勞特氏菌和柯林斯氏菌可以用作妊娠期消化系統疾病的診斷標誌物。
自身免疫疾病
自身免疫性疾病是指機體對自身抗原產生免疫反應而導致自身組織損傷的疾病,如類風溼性關節炎、系統性紅斑狼瘡等。近年來,越來越多的證據表明妊娠與自身免疫性疾病有關,而在眾多影響妊娠期自身免疫性疾病的相關因素中,孕婦腸道微生物引起了廣泛的關注。腸道微生物的失衡與多種自身免疫性疾病如風溼性關節炎和系統性紅斑狼瘡相關。而且在患有佐劑性關節炎、膠原誘導性關節炎和狼瘡的小鼠和人類中均存在腸道微生物的紊亂。
孕婦的腸道微生物不僅與其自身健康關係密切,還能對嬰兒產生一定的影響。
母體腸道內的微生物可以通過一些目前尚未弄清楚的途徑轉給嬰兒,而且大量研究也表明母體腸道微生物與子代腸道微生物組成、腸道健康和發育等多個方面有一定的關係。而目前被研究的比較多的就是孕婦腸道微生物對嬰兒的免疫系統和神經發育的影響。
免疫系統——懷孕期間母體微生物群的短暫變化能夠驅動嬰兒的免疫能力發生改變,比如當給懷孕的母鼠飼餵抗生素之後,她們下一代小鼠的腸道微生物多樣性也會大量減少,而且小腸中缺乏能夠產生IL-17的細胞和IL-17的轉錄基因,腸繫膜淋巴結中CD4 +和CD8 +細胞(重要免疫細胞)也大大減少,導致幼鼠的免疫能力大大降低。
神經發育——宿主體內微生物群落結構的變化不僅與焦慮、自閉症、抑鬱、應激等神經紊亂有關,還在宿主神經發育中起著至關重要的作用。例如,缺乏微生物的調節作用導致小鼠大腦發育異常,如小膠質細胞(一種神經系統中非常重要的細胞)的異常生長、前額皮質的高髓鞘化、血腦屏障的通透性增加等。而母體腸道微生物又能夠影響嬰兒的腸道微生物,所以孕婦腸道微生物也能影響嬰兒的神經發育。目前比較明確的是母體腸道微生物在引導胚胎小膠質細胞發育中發揮重要的作用。但是這種作用對於成年無菌小鼠中涉及小膠質細胞基因表達的影響要比新生幼鼠的影響更加明顯,這表明母體腸道微生物群對子代小膠質細胞的影響可能集中於成年發育時期,而非剛出生的時候。
結語
從以上內容可以看出,孕婦腸道微生物不僅與孕婦本身具有眾多方面的聯繫,尤其是與能夠嚴重危害孕婦身體健康的妊娠期併發症之間的關係,說明孕婦腸道微生物與其自身生命健康息息相關。而且孕婦腸道微生物與子代之間關係親密,甚至還能對其子代成年神經系統發育造成一定的影響。所以,孕婦腸道微生物的穩態對於母體和嬰兒來說都具有非常重要的意義。這也說明未來通過一定的方式比如使用益生菌和益生元等調控、維護孕婦腸道微生物的健康或可成為保護母嬰健康的重要舉措。