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肠道菌群影响宿主大脑发育和行为的研究大多数是建立在动物模型研究的基础上。最近，一项新的研究表明，肠道菌群可能会影响婴儿的认知发育。 来自北卡罗来纳大学教堂山分校精神医学系的Rebecca Knickmeyer博士及其同事分析了正常发育的1岁婴儿的肠道菌群组成。2岁时，这些婴儿在认知测试中的得分明显不同，而这些差异与婴儿1岁时的肠道菌群组成有关。这一研究发表在最近的《Biological Psychiatry》杂志上。如果我们能够更好地了解复杂的肠道菌群中哪些细菌对大脑发育是有益的，我们就可以通过调节肠道菌群来促进婴儿的认知发育。 肠道菌群发育的奠基阶段 生命的第一年是肠道菌群发育的奠基阶段，也是出生后大脑发育最迅速的阶段。尽管啮齿类动物模型的研究提供了强有力的证据表明肠道微生物可以影响神经发育和行为，特别是探索和交流行为以及认知表现，但是肠道菌群发育和神经发育在人类身上是否同时发生并没有进行过验证。 虽然大脑发育在整个生命周期内持续发生，但是在生命头两年发育最快，包括建立功能性的大脑网络和髓鞘形成。因此，研究人员开始关注早期的肠道菌群发育过程。 研究人员猜测，根据群落相似性，肠道菌群样本可以聚类为不同的组，而聚类到不同组的婴儿可能具有不同的认知能力。同时，研究人员推测，具有较高丰度的乳杆菌属或拟杆菌属细菌等有益微生物的婴儿，总体认知表现最高；而α-多样性较低，也就是说肠道菌群不成熟，与较低的认知表现相关。 为了研究这个问题，研究人员分析了两项关于早期大脑发育的前瞻性、纵向研究中的一岁婴儿的粪便样本。在两岁时，通过使用Mullen早期学习量表评估了婴儿的认知能力。Mullen早期学习量表包括5个分量表，分别测定粗大运动、精细运动、视觉感知、语言表达和语言接受能力。除了认知测试外，研究人员也获得了婴儿在自然睡眠状态下的大脑成像（第一次扫描时的平均年龄为12.8个月，第二次扫描时的平均年龄为25.1个月）。扫描结果提供了颅内容量、总灰质、总白质、总脑脊液、侧脑室体积和90区域灰质体积等信息。 肠道菌群成熟慢，认知表现更好 本研究中的婴儿的肠道菌群可以被聚类为三组：第一组的栖粪杆菌属细菌丰度较高，第二组的拟杆菌属细菌丰度较高，而第三组以疣微菌科一种未命名的细菌属的相对丰度较高为主要特征。 取样时是否母乳喂养以及出生方式在不同组之间显著不同。拟杆菌丰度高的婴儿组在1岁时更多的是母乳喂养，而且更少的是通过剖腹产出生。 初步分析表明，不同组的婴儿的认知能力也存在差异。在2岁时，拟杆菌丰度高的婴儿组在Mullen早期学习量表中的评分最高，也就是认知表现最高；而栖粪杆菌丰度高的婴儿组的认知表现最低。而在1岁时，各组在Mullen早期学习量表中的评分没有显著差异。 在2岁时，肠道菌群α-多样性高与Mullen早期学习量表总得分以及视觉感知和语言表达评分较低有关。栖粪杆菌丰度高的婴儿组的α-多样性最高，而拟杆菌丰度高的婴儿组α-多样性最低。 虽然三组婴儿在神经影像学数据上存在着一些差异，但是分析表明，肠道微生物对1岁和2岁时区域脑容量只有很小的影响。 研究人员认为，第二组的婴儿具有较高水平的拟杆菌属细菌，这可能反映了肠道菌群的成熟延迟，因为这些细菌通常在接下来的发育过程中会被不同的梭菌目细菌所取代，包括在第一组中发现的栖粪杆菌属细菌和第三组中发现的疣微菌科的细菌。虽然这还只是推测，但是这是可能的，也就是说，让肠道菌群更快的成熟可能没那么有益，或者说肠道菌群的发育缓慢与可能更长时间的大脑可塑性发育有关。 我们通常会认为肠道菌群多样性更高的孩子可能会有更好的认知发育，因为多样性的肠道菌群通常会创造一个更稳定的功能群体，但是结果却是相反，为什么会这样呢？可能的解释是，多样化的菌群可能会含有一些对大脑发育具有潜在的负面影响的致病细菌，或者说在一个多样化的菌群中，所有的细菌必须共享资源，因此有益菌可利用的资源减少。 鼓励母乳喂养和自然分娩 大量的动物模型研究表明，生命早期的肠道菌群确实会影响大脑的发育，而这项研究是首次在人体内发现肠道微生物的差异与正常发育的婴儿的认知能力的关联。但这还只是一个相关性研究，还并不能说明肠道菌群和认知发育之间的因果关系。此外，在孩子一岁时，也就是研究人员取样的时候，婴儿已经添加了固体食物，而且随着时间的推移有很大的变化，所以需要进行纵向研究，应该在多个不同的时间点连续评估肠道菌群的变化。 然而，这项研究将早期的肠道微生物与随后的认知发育紧密联系在一起。决定生命早期肠道菌群的因素可能会影响认知功能，比如喂养方式和分娩方式。现在，我们要使用一种特定的益生菌或采用特定的饮食方式来改变婴儿的肠道菌群进而促进认知发育还为时过早，但是本研究的结果表明，母乳喂养比配方奶喂养要好，而且自然分娩比剖腹产具有更积极的效果。 |
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