  5年多前，維也納大學(xué)的微生物學(xué)家David Berry第一次走進(jìn)新生兒重癥監(jiān)護(hù)室,。這段經(jīng)歷改變了他的職業(yè)生涯,。此前Berry一直致力于研究慢性炎癥疾病，例如炎癥性腸病,，直到他在重癥監(jiān)護(hù)室中看到非常弱小且極其脆弱的患者時(shí),，情況發(fā)生了變化,。 “與成年人的慢性疾病做對抗并不算什么，”Berry說,，“雖然從長遠(yuǎn)來看,，我們確實(shí)可以在這個(gè)領(lǐng)域做一些事情，從而改變?nèi)藗兊纳罱Y(jié)果,。但那段經(jīng)歷真的很觸動(dòng)我,，也很激勵(lì)我?！?/span> 每年,，在美國出生的嬰兒中，有10%～15%會(huì)在新生兒重癥監(jiān)護(hù)室內(nèi)待上一段時(shí)間,。這些嬰兒通常需要額外的幫助才能自主呼吸或進(jìn)食,。足月嬰兒、雙胞胎或其他多胞胎,，還有早產(chǎn)嬰兒,，都可能會(huì)占據(jù)新生兒重癥監(jiān)護(hù)病房的床位，他們的小胳膊上和胸前都綁著一串串管子,。 極早產(chǎn)兒——在妊娠28周之前出生的嬰兒——會(huì)在子宮外度過孕晚期（28周～40周）,，這是生長和大腦發(fā)育的關(guān)鍵時(shí)期。幸存下來的早產(chǎn)兒因炎癥,、敗血癥、缺氧,、腦出血或心臟出血等并發(fā)癥而發(fā)生腦損傷的風(fēng)險(xiǎn)很高,。他們可能會(huì)因這些事件而發(fā)生學(xué)習(xí)障礙和其他問題。 2021年發(fā)表在Cell Host & Microbe雜志上的一項(xiàng)研究中,，Berry和維也納醫(yī)科大學(xué)的新生兒學(xué)專家Lukas Wisgrill以及他們的同事發(fā)現(xiàn),，腸道微生物會(huì)引發(fā)炎癥，從而加劇極早產(chǎn)兒出生后不久的腦損傷,。針對腸道微生物開展研究可能會(huì)為這一弱勢群體提供一種新的干預(yù)策略,。 來自Quadram生物科學(xué)研究所和慕尼黑工業(yè)大學(xué)的微生物學(xué)家Lindsay Hall（未參與該研究）說：“這項(xiàng)研究很重要，因?yàn)槲覀円苍S能夠識(shí)別出一些腸道微生物的特征,，這些特征可能有助于篩選出一些風(fēng)險(xiǎn)更高的嬰兒,，這可能意味著他們可以得到更多額外的臨床護(hù)理?！?/span>
對小鼠的研究表明,，腸道微生物組——生活在腸道內(nèi)的細(xì)菌、真菌和其他微生物的集合——可以影響大腦以及對腦損傷的免疫反應(yīng),?？紤]到極早產(chǎn)兒的微生物組和免疫系統(tǒng)尚未完全發(fā)育,，因此微生物的變化可能會(huì)對大腦產(chǎn)生負(fù)面影響。Wisgrill和Berry希望能夠通過調(diào)節(jié)腸-免疫-腦軸來改善這些小患者的神經(jīng)發(fā)育結(jié)果,。 根據(jù)微生物組可能在生長發(fā)育的關(guān)鍵窗口發(fā)揮重要作用的想法,，Berry和Wisgrill決定探究這些早產(chǎn)兒在生命最初的幾個(gè)月發(fā)生了什么。 他們計(jì)劃研究腸道微生物組,、免疫系統(tǒng)和神經(jīng)發(fā)育,，并觀察這些系統(tǒng)之間是否協(xié)調(diào)發(fā)展，從而確定與早產(chǎn)兒腦損傷相關(guān)的微生物模式,。 為此,，Berry和Wisgrill建立了一個(gè)由60名極早產(chǎn)兒組成的獨(dú)特患者隊(duì)列。然后,，在一個(gè)高度跨學(xué)科的團(tuán)隊(duì)的幫助下,，他們分析了腸道-免疫-腦軸在不同階段的情況，從出生到出院,，幾周到幾個(gè)月后,。通過對腸道微生物組測序、評估免疫系統(tǒng),、測量血清蛋白和腦電活動(dòng),，并進(jìn)行磁共振腦成像，他們仔細(xì)研究了不斷變化的微生物組,、免疫學(xué)圖譜和大腦發(fā)育,。 這些分析揭示了在出生后約4到6周的時(shí)間窗口內(nèi)，早產(chǎn)兒具有以克雷伯氏菌（Klebsiella）為主的獨(dú)特微生物組,?？死撞暇谀c道中過度生長與異常的免疫發(fā)育有關(guān)，特別是一種特殊類型的免疫細(xì)胞,，即γ-δT細(xì)胞的增加,。 γ-δT細(xì)胞之所以與眾不同，是因?yàn)樗鼈兪且活惥哂羞m應(yīng)性免疫細(xì)胞特征的先天性免疫細(xì)胞,。在適應(yīng)性免疫系統(tǒng)完全發(fā)揮作用之前,，它們似乎在早期生命階段發(fā)揮著非常重要的作用。 克雷伯氏菌的過度生長還與早產(chǎn)兒神經(jīng)損傷的發(fā)展有關(guān),，并能夠預(yù)測這一發(fā)展趨勢,，這表明與γ-δT細(xì)胞相關(guān)的微生物組的變化可能會(huì)影響神經(jīng)發(fā)育。 而且,，這一特殊的微生物組模式和免疫反應(yīng)在大腦發(fā)生變化之前就出現(xiàn)了,，這表明對于這些高危嬰兒而言，這可能是一個(gè)采取預(yù)防和治療干預(yù)措施（如益生菌或口服抗生素）來減少克雷伯氏菌載量的關(guān)鍵時(shí)間窗口,。
“他們的發(fā)現(xiàn)真的很有趣,?！盚all說。他稱這項(xiàng)研究“對該領(lǐng)域來說是嚴(yán)謹(jǐn)而重要的,?！?但因?yàn)檫@項(xiàng)研究是在一家醫(yī)院中進(jìn)行的，她很想知道這些發(fā)現(xiàn)的普遍性,，或者說它們是否只針對研究中的新生兒重癥監(jiān)護(hù)病房,。 “院內(nèi)獲得性細(xì)菌是一個(gè)大問題，”她說,，盡管不同的新生兒重癥監(jiān)護(hù)病房之間存在一些相似之處,，“但在醫(yī)院環(huán)境中傳播的細(xì)菌和菌株類型往往因醫(yī)院和新生兒重癥監(jiān)護(hù)病房的不同而不同?！?/span> 對于Berry來說,，雖然這項(xiàng)研究是一項(xiàng)觀察性研究，但是它開辟了更深入研究機(jī)制的研究方向,。他和Wisgrill計(jì)劃對研究隊(duì)列中的嬰兒進(jìn)行至少五年以上的跟蹤研究,，以評估他們的長期認(rèn)知和學(xué)習(xí)能力，以及腸道微生物組的變化情況,。 他們想了解克雷伯氏菌是如何成為早產(chǎn)兒腸道中的優(yōu)勢菌,，以及它為什么會(huì)過度生長。他們還計(jì)劃研究共生菌或有益細(xì)菌是否可以抑制克雷伯氏菌的生長,，以及是否可以靶向增加γ-δT細(xì)胞來改善早產(chǎn)兒的神經(jīng)發(fā)育,。 “現(xiàn)在就進(jìn)入臨床并提出干預(yù)措施還為時(shí)過早，”Berry說,，“但說實(shí)話,，我的設(shè)想是，在未來的三到五年內(nèi)搞清楚發(fā)生機(jī)制,，然后我們就可以證明有針對性的干預(yù)措施是合理的?！?/span> 參考文獻(xiàn)： D. Seki et al., “Aberrant gut-microbiota-immune-brain axis development in premature neonates with brain damage,” Cell Host & Microbe, Published online September 3, 2021. 原文鏈接： https://www./sponsored-article/gut-brain-axis-development-influences-brain-damage-in-extremely-premature-infants-69293 作者｜Roni Dengler, PhD 編譯｜ZQ 審校｜617 |
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