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“菌”脉传承:婴儿出生时母亲播下健康的“种子”

时间:2020-07-30 08:32来源:菌情观察室 作者:菌情观察室 浏览次数:
  没有出生就没有生命。出生是我们来到这个世界的那一刻,是我们第一次呼吸的那一刻,是我们见到父母的那一刻,也是父母见到我们的那一刻。这在我们的生命中只有一次。

  出生远不止是一个新人类的诞生,出生也是一个神经激素、机械、免疫、微生物、社会、心理、情感、文化和精神事件。无论怎样,出生都是一个意义深远的时刻。

  大多数人没有意识到的是,在分娩过程中实际上会发生两件事。

  首先是出生本身,这是一个新的人类来到了这个世界。作为父母,我们记得孩子出生的所有细节。对于大多数父母来说,孩子出生的记忆会持续一生。

  那么,在分娩过程中还会发生什么呢?第二件事是什么?这是我们大多数人在孩子出生时还不知道的事情,这件事情对于孩子未来的健康非常重要,了解这些知识可以帮助我们在分娩时做出正确的选择。这第二件事是微观的,肉眼看不见,它可能在决定一个孩子未来的健康方面发挥重要作用。事实上,这一事件可能已经决定了孩子未来的健康状况,并增加了孩子一生中出现严重健康问题的风险。然而,我们在孩子出生的时候完全没有注意到。

  那么,它到底是什么呢?这个在分娩期间发生的第二个可能对孩子的一生健康产生影响的关键事件就是婴儿肠道微生物的定植。这是“菌”脉传承的过程。

  其它因素,比如基因、母亲的健康和饮食以及婴儿的喂养方式,也可能在婴儿肠道菌群的建立中发挥作用,但是最新研究表明,我们出生的方式可能起着决定性作用。我们来到这个世界的方式会极大地影响肠道菌群的组成和多样性。至关重要的是,它会极大地影响我们随后的免疫和代谢系统的发育,从婴儿期开始贯穿整个生命。换句话说,出生时发生的事件会影响我们的一生。

  婴儿在怀孕期间可能会接触到少量微生物。事实上,一些来自子宫、胎盘或羊膜囊的微生物甚至能在婴儿出生前到达其肠道,然而更多的微生物在分娩过程中到达。作为人类,我们经过了长期的进化,确保首先在肠道中定植的是一些特定的细菌物种,它们将成为我们肠道的常驻菌,并伴随我们一生。

  怀孕期间会发生什么?母亲的菌群如何为分娩做准备?

胎儿在一个近乎无菌的环境中发育。最近的研究表明,它并不是完全无菌的,婴儿在子宫里的时候可能会接触到一些细菌。科学家们已经发现,在母亲子宫、胎盘、羊水中,甚至在胎儿发育中的肠道中都可能存在小量的细菌。

  科学家们发现,至少有三分之一的孕妇的胎盘中存在细菌。研究表明,胎盘中细菌的存在可能与母亲怀孕早期的感染有关,比如妊娠早期的尿道感染。胎盘中细菌的存在与早产也有联系。

  研究还表明,如果胎盘中存在细菌,那么胎盘中的细菌似乎与口腔中的细菌相似。换句话说,母体口腔菌群和胎盘菌群之间可能存在联系。但是,来自母亲口腔的细菌是如何进入胎盘的呢?目前还没有明确的答案,科学家认为细菌有可能从母亲的口腔进入她的血液,最终进入胎盘。或者可能是某些细菌从母亲的阴道进入了子宫。

  总之,至少在一些孕妇中,胎儿可能在子宫内接触到微生物。这可能意味着胎儿肠道菌群的少量产前定植发生在怀孕期间。因此,母亲在怀孕期间的饮食、生活方式甚至她的口腔卫生,可能在婴儿出生前就会影响婴儿的肠道菌群。

  无论产前接触细菌的程度如何,婴儿肠道菌群的主要定植活动都发生在出生时的狭窄窗口期。这一主要的定植事件发生在分娩前后,这期间大量细菌进入婴儿肠道以建立婴儿的肠道菌群。

  在分娩前的几个月里,孕妇的整个菌群都在发生变化,为分娩过程中将发生的微生物母婴传递做准备。最大的变化发生在母亲的阴道菌群和肠道菌群中,因为这些微生物将在阴道分娩时向新生儿的垂直传播中发挥重要作用。所以,婴儿肠道菌群的发育,母亲很重要,这也算是母亲给孩子准备的第一份大礼。

  那么,母亲在怀孕过程中微生物群落是如何变化的呢?在阴道里,尤其是在妊娠晚期,乳酸杆菌的数量会急剧增加,这种细菌最终将会在婴儿身上定植。乳酸杆菌是我们熟知的好细菌,酸奶和其它发酵食品中都含有它们,我们的口腔、胃肠道和阴道中也有。

  乳酸杆菌能够将乳糖和其它糖转化为乳酸,有助于提供能量。乳糖是母乳中主要的碳水化合物,与乳酸杆菌有很强的联系。如果乳酸杆菌遇到母乳,它们会分解母乳中的乳糖,为婴儿提供能量。这可能也是为什么母亲的阴道菌群在怀孕后期会发生变化而拥有更多的乳酸杆菌的原因。这是一种完美的进化适应为出生和随后的哺乳做准备。

  孕妇阴道菌群的变化不仅仅是表现为乳酸杆菌的数量增加,微生物物种的多样性实际上也减少了。母亲阴道内乳酸杆菌的大量增加,会将其它细菌物种排挤出去,从而减少阴道细菌的整体多样性。

  妊娠晚期,阴道中大量的乳酸杆菌帮助保持低pH值,从而限制细菌多样性,不仅可以防止细菌从阴道上升进入子宫,导致感染羊水、胎盘甚至胎儿,还有助于婴儿在出生时肠道定植更多的有益细菌。

  婴儿出生时,母亲阴道内的乳酸杆菌算是在婴儿肠道播下的“种子”;而哺乳时,母乳就是乳酸杆菌的“肥料”,这种相互合作堪称完美。以后我们还将详细讨论,在这里,我只想说,当谈到出生和哺乳时,乳酸杆菌是我们需要记住的细菌物种之一。

  在怀孕期间,母亲的新陈代谢也在发生变化,因为她怀着一个正在成长的宝宝,她需要更多的能量。最新的科学研究表明,孕妇肠道菌群的变化可能在其中发挥作用。怀孕期间,母亲的肠道菌群会变得与肥胖和代谢综合征患者类似,从而帮助母亲从食物中摄取更多的能量和营养并产生更多的能量,满足自己和胎儿的营养需求。

  在阴道分娩过程中,婴儿也很可能会接触到母亲的粪便物质。粪便物质中含有母亲的许多肠道微生物,其中可能包括另一种重要的有益细菌,那就是双歧杆菌。在分娩过程中接触母亲的粪便物质很可能是件好事。在能量释放方面,这可能让新生儿能够迅速获得一些具有较高的能量产生能力的细菌,从而可能可以帮助婴儿在生命中关键的最初几个小时里增加能量。

  在母亲的子宫里呆了几个月之后,你可以想象,对于一个新生儿来说,出生后的最初几个小时是相当消耗能量的。婴儿有时不得不爬上母亲的腹部和胸部寻找乳头,然后迅速掌握如何抓住、吮吸和吞咽。我们在形容一个人比较费力时大多会用“吃奶的劲都使出来了”,可以想象,吃奶对于刚出生的宝宝来说是挺耗费能量的。

  除此之外,对宝宝来说还有很多令人难以置信的新体验需要接受和适应,还有大量的新气味、新视觉、新声音、新口味和新触觉。那些具有较高的能量产生能力的微生物对于新生儿来说是非常有用的。

  关于母亲在怀孕期间的菌群变化的原因和方式,还有很多疑问。妊娠期间阴道和肠道菌群的这种变化可能是一种适应性反应的一部分,目的就是为了保护和促进胎儿的健康,并为新生儿在出生时提供更多的有益微生物,以面对随之而来的各种环境微生物的暴露。

  母亲在怀孕期间所有这些微小的变化可能都是有意为之,是千百年来各种进化适应的结果。这些变化可能会在特定的时间以特定的方式发生,让母亲的身体做好充分的准备,在合适的时间将合适类型的微生物传递给宝宝。这种微生物的变化会形成一种适当的微生物组合,就如同母亲给婴儿精心调制的一杯“鸡尾酒”,当一切准备就绪,就等待着重要时刻的到来,将微生物“鸡尾酒”转移宝宝身上。

  总之,母亲应该在怀孕期间确保菌群处于理想状态,随时准备转移给婴儿,这将是母亲为迎接孩子出生准备的一份大礼,可能关系到孩子未来一生的健康。准妈妈在怀孕期间应该特别关注自己的饮食和生活方式,以便为分娩做最好的准备;也许还需要特别注意的是怀孕期间抗生素等药物的使用,因为这可能会显著影响母亲的肠道菌群,进而可能影响婴儿出生时的菌群定植。

  婴儿出生时,微生物是如何“播种”的?

  在回答这一问题以前,我们首先解释一下自然分娩的生理学。现在我们仍然不完全了解触发足月婴儿自然分娩的确切过程,但是认为这与子宫中胎儿的成熟以及母亲和婴儿之间激素和身体变化的相互作用有关。

  从怀孕中期开始,孕妇可能会感觉到轻微的宫缩。这些通常是不频繁、不规则、不可预测的收缩,持续不到一分钟。如果女性改变活动或姿势,比如从走路到坐着不动,它们就会停止。这种宫缩加上子宫颈变得越来越短和越来越有弹性以及激素水平的变化,可能使子宫颈成熟,为分娩做好准备。

  在怀孕末期,也就是在38-42周之间,准妈妈可能会经历一些略强的宫缩,这就是产前宫缩。产前宫缩可能在妊娠晚期有节奏地出现,可能每10分钟或20分钟一次。对一些女性来说,大约在这个时候,有助于维持妊娠期接近无菌环境的粘液栓从子宫颈部脱落。

  在某种程度上,宫缩可能开始变得更强烈,持续时间更长,强度更大,更频繁,也更痛苦。一旦在十分钟内出现三到四次宫缩,而且宫缩强度大且规律,那意味着进入活跃分娩阶段,婴儿即将开始从子宫到外部世界的史诗般的旅程。

  在整个分娩过程中,母亲会释放一些自然产生的激素,其中一种激素就是催产素,也就是所谓的“爱情荷尔蒙”,它能刺激更强烈的宫缩,迫使婴儿冲向子宫颈,软化并扩大子宫颈,使之张开到直径约10厘米。一旦孕妇的子宫颈完全扩张,婴儿就会通过它进入产道,最终到达阴道的开口。这是分娩过程中最痛苦和紧张的阶段。

  通常在分娩的某个时候,孕妇的羊水会破裂。当羊膜囊破裂时,这种情况就会发生,而羊膜囊是婴儿在子宫中赖以生存的液体避风港。在分娩开始前,羊水也可能偶尔会破裂。不过,大多数时候,羊水会在分娩的第一阶段破水,这时宫缩开始加剧,羊膜囊会破裂,或者在第二阶段,胎儿进入产道的时候破水。罕见的情况是,婴儿出生时羊膜囊完好无损,这就是羊膜囊内分娩。有没有想到点什么,神话故事里哪吒的出生就是这样,所以这样出生的宝宝有时候也叫做“哪吒宝宝”。

  羊水破水的那一刻也是婴儿菌群“播种”的关键时刻。一旦羊膜破裂,婴儿就会突然暴露在大量的细菌中。在产道中,没有了羊膜囊的保护,婴儿就会被母亲的阴道微生物覆盖,新生儿的皮肤就像海绵一样吸收着这些微生物。这些微生物会进入婴儿的眼睛、耳朵和鼻子,然后进入婴儿的嘴巴。这是婴儿第一次进入细菌的世界,我们所生活的世界。这些细菌也将构成婴儿的基础菌群。

  一些进入婴儿口腔的微生物会停留在婴儿的口腔里,尤其是乳酸杆菌。当婴儿开始母乳喂养时,这些细菌将被证明是至关重要的。然而,并不是所有的阴道微生物都停留在口腔里,婴儿会吞下一些,包括乳酸杆菌,将母亲的阴道微生物运送到婴儿的胃肠道。在这里,它们开始形成婴儿自己的肠道菌群。

  前面我们说过,母亲在怀孕期间的阴道菌群会变成由大量的乳酸杆菌组成,它们有助于婴儿从母乳中的乳糖中摄取能量。因此,作为肠道中的定植的首批细菌物种,乳酸杆菌已经准备就绪,等待着母乳的到来。不仅如此,乳酸杆菌还有另一种特殊的武器,这些细菌也有自己的抗菌素,可以抑制其它可能更危险的竞争对手细菌在新生儿的肠道中定植。最后一件让人惊奇的事情是,首批到达婴儿肠道的这些细菌还可以帮助训练新生儿的免疫系统。

  这整个过程是多么完美而巧妙的设计啊:首先,微生物在婴儿的肠道中定居;第二,它们消化母乳中的乳糖来产生能量;第三,它们在防止有害病原体进入婴儿肠道;最后,它们帮助启动免疫系统的训练。

  我们再回到婴儿通过产道的史诗般的旅程。在产道里,婴儿会被挤压。这种压力会释放出大量的激素并帮助婴儿清空肺部,为出生做好准备。一旦婴儿通过了骨盆的主要骨骼,就到了真正出生的时刻。婴儿从母亲的耻骨下钻出来,然后我们可以从外面看到婴儿的头顶。在阴道分娩过程中,随着进一步的宫缩和挤压的反射,婴儿的头和第一个肩膀会挣脱出来。一旦第二个肩膀出来,婴儿的其余部分就出来了,婴儿就这样出生了。

  婴儿暴露在母体阴道微生物中的时间长短取决于羊膜囊何时裂开以及从这一刻起婴儿在产道里停留的时间。从婴儿出生来到外面的世界开始,他们会接触到更多的微生物,从空气中,从接触到婴儿的一切人和事物中,婴儿会被触摸,被亲吻,这都会让婴儿接触到微生物。

  如果在分娩过程中羊水破裂,涌出的羊水可能会将阴道分泌液扩散开来,到处都是微生物,甚至可能覆盖在母亲的大腿内侧和腹部。在出生时,婴儿如果接触到母亲的大腿或腹部,乳酸杆菌和其它阴道微生物会立即渗入婴儿的皮肤,帮助婴儿皮肤菌群的定植。

  分娩过程中,婴儿也可能接触到母亲的粪便物质,其中包括双歧杆菌,这些有益细菌也可能被吞下,加入到刚刚开始的婴儿肠道微生物定植“派对”中。与乳酸杆菌一样,双歧杆菌不仅有助于分解母乳中未消化的糖分,它们也会附着在婴儿肠道内壁上,它们的存在同样可以抑制病原体的生长,还可能在免疫系统的发育中发挥作用。

  无数不同来源的微生物在极短的时间内到达新生儿体内,并迅速繁殖,在婴儿身体上定居下来。这是一生只有一次的事件。婴儿出生时发生的这一微观事件将为婴儿的终生健康和免疫打下基础。分娩应该被视为决定孩子一生健康的最关键时刻。

  “胎儿规划假说”(fetal programming hypothesis)认为,胎儿在子宫的环境和早期生活受到母亲营养的影响,可以决定胎儿未来的健康;而“卫生假说”(hygiene hypothesis)认为,早期接触微生物对长期健康有益。大量研究表明,在农场长大有助于防止儿童过敏。那么,城市的孩子患上过敏性疾病的风险增加了,也许因为他们“太干净”了,他们可能不会像那些在农村出生和长大的孩子一样接触到相同的微生物。

  婴儿从出生开始,在正确的时间接触到正确的微生物,就能达到人类一生中最健康的状态。我们就应该这样,这需要在生命早期发生,这样免疫系统才能有效成熟。如果我们在出生时错过了这一微观事件,我们就失去了免疫系统的部分训练过程。免疫系统没有经过合适的训练,它们就可能攻击一些对我们无害的东西造成过敏,或者错误地攻击自身的组织导致自身免疫性疾病。

  婴儿早期接触到的微生物在婴儿的代谢系统中也具有重要作用。这些微生物在分解食物和保护我们免受环境毒物的伤害方面也非常重要。如果没有它们,我们可能就得不到我们所需要的一些营养,因为它们没有被分解成身体可以利用的副产物;当我们与外界环境相互作用时,我们也可能无法获得微生物所提供的保护作用。

  婴儿通过阴道分娩所获得的全套微生物帮助婴儿成为一个完整的超级生物体,康奈尔大学的Rodney R. Dietert教授也因此开创性的提出了“完整自我假说”(completed self hypothesis),这是对“胎儿规划假说”和“卫生假说”的借鉴和扩展。阴道分娩时对婴儿菌群的最佳“播种”可以帮助一个人成为他们应该成为的人,拥有他们应该拥有的正确微生物。剖宫产出生的婴儿是“不完整的”,它们可能无法获得在出生时的狭小窗口期内本该获得的全部微生物。有研究人员甚至认为,那些在出生时没有进行最佳微生物群“播种”的婴儿,在功能上相当于“出生缺陷”。

  婴儿出生后的菌群是如何发育的?

  阴道分娩时进入婴儿肠道的第一批微生物通常来自母亲的产道,因此可能含有大量的乳酸杆菌。说得更专业一点,这些第一批到达的微生物是“兼性厌氧”的,这意味着它们可以在有氧或无氧的情况下生长。这些兼性厌氧微生物耗尽了婴儿肠道中的所有氧气,从而为“专性厌氧菌”的定植铺平了道路并创造了理想的环境。专性厌氧菌只在没有氧气的情况下生长,例如双歧杆菌、拟杆菌和梭状芽胞杆菌等。双歧杆菌会消化母乳中无法消化的糖,迅速生长和定植,从而使有害病原体难以扎根。所有这一切可能意味着细菌可能会以一定的顺序进入婴儿的肠道。阴道分娩时,乳酸杆菌可能首先到达并定植,它们耗尽所有的氧气,使双歧杆菌等严格厌氧菌得以繁衍和定植。

  双歧杆菌是一个超级明星,它们来自母亲的肠道菌群和母乳。它们繁殖迅速,最终成为新生儿肠道中的优势物种,将有害病原体排除在外。双歧杆菌既可以直接附着在肠壁上,也可以被困在肠壁的粘膜层中。然后,在接下来的几天、几周、几个月里,其它细菌陆续到达并继续定植过程。

  在婴儿出生后最初2-3年里,婴儿体内的微生物是不断变化的,通常在2-3岁时达到稳定,其组成和多样性都接近成人的水平,达到一个健康平衡状态。婴儿的肠道菌群一旦建立,大约60-70%的肠道微生物从儿童到老年都保持稳定。剩下的30-40%可能由于饮食或生活方式、压力水平和运动、细菌感染、抗生素使用或手术等因素的影响而发生改变。

  实际上,似乎在三岁的时候,我们就有了一个基础的健康状态。因此,尽管在一个人一生中的大部分时间里,由于环境或生活方式等因素的影响,微生物群落可能发生变化,但是从根本上讲,它仍有可能恢复到其基础状态的60-70%,直到我们六十多岁。这个时候,衰老可能会引起我们生理上的变化,再加上饮食和生活方式的改变以及药物使用的增加,我们的微生物群落也可能进入一个波动期,它变得更不稳定,也不那么多样化。

  为了有一个功能完美的微生物群落,微生物接触的关键时期是在微生物群落稳定之前的生命早期,这也是免疫系统发育的关键时期。婴儿肠道菌群的发育是一个循序渐进的过程,一开始只有几个细菌物种,然后随着时间的推移,它们逐渐变得与成人相似。在这段时间里,微生物也帮助训练着我们免疫系统的发育。

  当然,生命早期也是孩子认知、社交和身体发育的关键时期。一个人的健康是有发育周期的,无论是我们的生长、代谢、免疫还是认知,其发育都是逐步进行的。微生物是这个发育过程的一部分,我们的健康发育离不开微生物,这些都是精心安排好的。当我们与微生物一起发育成熟时,这就很正常,很健康;然而,这一过程如果受到干扰,则可能对健康造成持续一生的影响。

  下面,我们对今天的内容做一个简单的总结:

  除了血脉,在孩子出生时,母亲还会传给孩子一种可以称之为“菌”脉的东西,那就是母亲传递给孩子的有益微生物,这决定了孩子未来一生的健康。

  怀孕期间,婴儿在子宫内一个近乎无菌的环境中发育。最新的科学研究表明,婴儿在产前也可能会接触到少量来自胎盘的微生物。同时,在一些孕妇的子宫和羊水中也发现了少量微生物。

  母亲的菌群在怀孕期间就会为婴儿的出生做准备,母亲的阴道微生物群落会发生变化,乳酸杆菌的数量会急剧增加,同时阴道菌群的多样性也会下降。

  在阴道分娩中,婴儿微生物群落的主要“播种”事件是通过接触母亲阴道、粪便物质和皮肤微生物后发生的。

  无论产前接触微生物的程度如何,婴儿肠道菌群的主要定植活动都发生在出生时的狭窄窗口期。在分娩过程中,一旦羊膜囊破裂,大量的微生物就会涌入并覆盖婴儿,进入婴儿的眼睛、耳朵和鼻子,有的则会进入婴儿的嘴巴,婴儿会吞下一些,将这些微生物运送到婴儿的胃肠道。

  在分娩过程中,婴儿也可能通过接触母亲的粪便物质而接触到母亲的肠道微生物,这是非常正常而且可能非常有益的事情。

  一旦出生,婴儿就会从空气中、从各种接触中、从食物中获得更多的微生物,这些微生物都会加入了婴儿肠道菌群大家庭。

  婴儿从出生开始,在正确的时间接触到正确的微生物,就能达到人类一生中最健康的状态,这样免疫系统也能有效成熟。如果这一过程如果受到干扰,则可能对健康造成持续一生的影响。

  为了孩子的健康,准妈妈在怀孕期间应该特别关注自己的饮食和生活方式,确保菌群处于理想状态,以便为分娩做最好的准备,随时准备转移给婴儿,这将是母亲为迎接孩子出生准备的一份大礼,可能关系到孩子未来一生的健康。

  如果说分娩过程是一个“播种”过程,给婴儿播下了微生物的种子,那么,哺乳过程无疑就是一个“施肥”的过程,母乳正是这些微生物最好的“肥料”。哺乳过程所发生的微观事件是分娩过程的一个完美补充。




 
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