妊娠期间肠道微生物组的组成对后代干细胞的生长和发展有着深远的影响，研究人员在12月11日于Cell Press杂志《Cell Stem Cell》上报道。接受典型肠道微生物处理的怀孕小鼠，其后代在大脑和肠道中表现出增加的干细胞活性。因此，这些后代展现出较低的焦虑水平和更快的结肠炎恢复，这些效应在10个月大时仍然明显。
12月11日发布在Cell Press杂志《Cell Stem Cell》上的最新研究突出显示，妊娠期间的肠道微生物组如何影响后代干细胞的长期发展和生长。通过用一种常见的肠道微生物处理怀孕小鼠，结果显现后代在大脑和肠道中有更活跃的干细胞。这改善了它们的焦虑水平，并使结肠炎恢复更快，这些效应一直持续到10个月大。
在出生后将微生物引入后代并未产生同样的干细胞激活。研究团队发现，该微生物通过改变其他肠道微生物的平衡并增强能够穿越胎盘的代谢物的生成，影响了干细胞的生长，促进了干细胞的生长和分裂。
来自上海巴斯德研究所的高级作者Parag Kundu表示：“这标志着在创建基于微生物组的策略以提升儿童健康方面的重要进展。”
研究人员使用了Akkermansia muciniphila，这种肠道微生物通常与肥胖、糖尿病和肝脏问题有关，当其数量较少时更是如此。
早期研究表明，母体微生物组影响儿童的免疫、代谢和神经发育。然而，这些过程中文肠道微生物的影响机制仍不清楚。考虑到干细胞在早期生命的生长、发育和器官成熟中发挥着关键作用，Kundu的团队希望探索妊娠期间肠道微生物与胎儿干细胞之间的相互作用。
他们用Akkermansia muciniphila处理怀孕小鼠，了解到产前暴露对后代的干细胞产生了重大影响。暴露于Akkermansia的母亲所生的幼鼠在大脑和肠道中拥有更多的干细胞，并且这些细胞的活性也比未暴露小鼠的幼鼠更高。
这些干细胞发展的变化导致了小鼠在行为和健康方面的持久影响。在行为评估中，暴露于Akkermansia的母亲的后代表现出较低的焦虑水平和更强的好奇心，并且由于肠道上皮细胞的快速再生，它们在化学诱导的肠道炎症中恢复得更加迅速。
然而，用Akkermansia处理新生小鼠并未像产前暴露那样对干细胞发展产生积极影响。
“当我们在出生后向后代提供Akkermansia时，注意到它们在分化方面存在一些差异，但没有观察到产前暴露所发现的全部效应，”Kundu解释道。“这表明，妊娠阶段至关重要，这段时间的微生物组改变能够产生显著的益处。”
这种效应似乎特定于Akkermansia；用另一种肠道微生物Bacteroidetes thetaiotaomicron处理怀孕小鼠并未对干细胞发展产生影响。此外，Akkermansia的影响仅在复杂肠道微生物组的背景下显著。
团队发现Akkermansia改变了其他肠道微生物物种的比例，并帮助它们变得更具代谢活性，从而产生更多短链脂肪酸和氨基酸等代谢物。与肠道微生物不同，这些代谢物能够穿越胎盘，通过称为mTOR的蛋白质促进细胞生长。当怀孕小鼠同时接受Akkermansia和抑制mTOR的物质雷帕霉素时，后代的干细胞效应被消除。
展望未来，研究人员计划进一步研究微生物代谢物如何影响干细胞。为了探讨这些效应是否在人类中也会发生，他们计划通过将人类微生物移植到小鼠中，创建“人源化小鼠”，并研究在妊娠期间摄入益生菌的人类群体。
Kundu强调：“提升儿童健康是一个重大全球挑战，将我们的发现与人类相关联至关重要。”
