极早产儿早期强化母乳喂养对肠道菌群多样性的影响:一项随机对照试验

【字体: 时间:2025年10月03日 来源:Pediatric Research 3.1

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  本研究针对极早产儿肠道菌群发育的关键问题,通过随机对照试验探讨早期高剂量母乳喂养(≥60 ml/kg/day)对肠道微生物组成的影响。研究人员采用16S rRNA基因测序技术分析生后14天粪便样本,发现尽管早期强化喂养具有临床获益,但并未显著增加肠道菌群的丰富度(Richness)和香农多样性(Shannon diversity)。该研究为新生儿营养策略提供了重要证据,表明单一早期营养干预对微生物定植的局限性。

  
在新生儿重症监护病房中,极早产儿的肠道菌群发育始终是临床关注的重点问题。由于生理性不成熟、抗生素暴露、肠外营养使用以及喂养延迟等因素,这些早产儿特别容易出现微生物群落失调。早期建立全肠内营养,最大限度减少肠外营养暴露,被假设可通过促进更早、更持续地接触支持肠道共生微生物生长的肠内底物,来改善微生物定植模式。然而,临床数据仍然有限且结论不一。
尽管有新证据表明早期肠内喂养是安全的,并且与改善临床结局相关,但它对极早产儿早期肠道微生物组组成和多样性的影响仍不明确。考虑到早期微生物组发育对胃肠、代谢和免疫健康的潜在影响,了解早期提供更多母乳量如何影响微生物定植模式变得越来越重要。
为此,研究人员开展了一项随机临床实验,将极早产儿分为两组:干预组在出生后36小时内接受60-80 ml/kg/天的母乳喂养,而对照组则接受20-30 ml/kg/天的喂养。研究的主要目标是在生后14天左右通过采集粪便样本,利用16S rRNA基因测序技术,评估较高喂养量是否会影响肠道菌群的丰富度、多样性以及群落结构。
本研究采用的主要技术方法包括:从约95名极早产儿(中位胎龄31周)收集生后14天左右的粪便样本;使用Zymo Research的粪便DNA提取试剂盒提取微生物DNA;通过PCR扩增16S rRNA基因V4区并进行高通量测序;利用DADA2进行序列去噪和OTU聚类,使用Mothur和SILVA数据库进行物种注释;使用R语言和vegan包进行α多样性(如丰富度和香农指数)和β多样性(Bray-Curtis相异度)分析,并采用广义线性模型及PERMANOVA进行统计检验和协变量调整。
早期肠内喂养对肠道细菌α多样性无影响
通过两种互补指标——稀有的分类单元丰富度(OTU数量)和香农多样性指数(同时考虑丰富度和均匀度)评估α多样性。调整协变量后,干预组和对照组在分类丰富度(调整后平均差:0.7;P=0.83)或香农多样性(P=0.61)方面均无显著差异。除试验分组外,分娩方式是唯一与α多样性显著相关的协变量,阴道分娩的婴儿香农多样性显著高于剖宫产婴儿(P=0.03)。
早期肠内喂养对整体肠道细菌组成无影响
通过Bray-Curtis相异度计算β多样性,主坐标分析(PCoA)显示,早期喂养组和晚期喂养组之间没有明显的聚类模式。PERMANOVA检验证实,干预对群落组成无显著影响(P=0.91)。这表明,早期高剂量母乳喂养对生后14天的肠道微生物组整体结构没有可测量的影响。
此外,通过无监督聚类识别出四种不同的群落状态类型(CST),分别为:CST1以肠杆菌科为主;CST2为葡萄球菌和肠球菌相对均匀的组成;CST3富集肠杆菌属;CST4富集埃希氏菌属。这些CST的分布在随机分组间无显著差异(P=0.25),表明肠内营养时机并未驱动微生物群落模式的分化。
本研究得出结论,在极早产儿中,出生后36小时内启动≥60 ml/kg/天母乳的肠内营养,并未导致生后14天时肠道微生物组的丰富度、多样性或整体群落结构出现显著差异。这些发现表明,尽管提前三天实现全肠内喂养在临床上是安全且具有营养获益的,但其本身可能不足以在出生后头两周内改变早期肠道微生物的发展。
该研究结果进一步印证了当前越来越多文献的观点:早期营养暴露仅仅是影响早产儿肠道微生物组发展的众多因素之一。其他因素如抗生素暴露、益生菌使用、分娩方式以及新生儿科室环境,可能在早期 postnatal 期间发挥更强或更直接的作用。此外,所有婴儿均接受母乳饮食,未常规进行胃残余量评估,未常规使用益生菌,喂养不耐受发生较少,以及脓毒症发作较少,都可能共同削弱了喂养策略对微生物组的独立影响。
值得注意的是,本研究并未排除早期肠内营养对微生物组可能产生的长期效应。生后14天时观察到的多样性和组成上的趋同,可能掩盖了更早时期出现的短暂差异,或仅在延长喂养暴露后才出现的更持久的差异。未来的研究应包括生活第一个月内的连续采样,以更好地捕捉这些动态变化。
该研究具有随机设计、高样本收集率和多变量调整等优势,但也存在一些局限性,如样本量较小、单时间点采样可能遗漏微生物群落的短暂变化,以及16S rRNA基因测序无法捕获功能活性或菌株水平差异。
总之,这项发表在《Pediatric Research》上的研究表明,对于极早产儿,早期高剂量母乳喂养虽在临床和营养方面带来多重益处,但并未在生后早期显著增强肠道微生物组的丰富度或多样性。这一结果凸显了早产儿早期微生物组的高度动态性和变异性,表明该时期的单一干预措施影响可能较为有限。在保证临床稳定和喂养耐受的前提下,未来研究应更关注微生物组的纵向变化及其与长期健康结局的关联,而非仅依赖早期时间点的“快照”评估。
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