母亲的肠道失调与妊娠期糖尿病(GDM)及其对新生儿肠道微生物群的影响

文摘

妊娠糖尿病(GDM)被定义为“首次诊断为葡萄糖耐量怀孕期间,“从而导致不良妊娠结局和产生不同的对母亲和新生儿的影响。近年来,随着肥胖人群的不断扩大,GDM显示了上升趋势。丰富多样的人类肠道微生物群的成员在维护人类健康发挥重要的作用。研究表明,GDM可能与无序有关母亲和新生儿肠道微生物群。考虑到潜在影响孕产妇和新生儿健康,因此在本文中,我们分析了可用数据和讨论当前的知识GDM之间的潜在关系,在母亲和新生儿肠道失调。此外,我们还讨论了影响因素来自GDM母亲肠道微生物组的新生儿,包括垂直传播的微生物群的母亲,GDM的改变牛奶成分的母亲,和使用的益生菌。希望新见解GDM的肠道微生物群作用可能导致集成的发展策略来预防和治疗这些代谢紊乱。

1。介绍

妊娠糖尿病(GDM)是一种增加公共健康问题,影响约5∼20%的妊娠(1]。GDM的患病率持续增加在过去的几十年里,在未来可能进一步增加。GDM影响母亲和孩子与子痫前期等短期并发症,剖腹产,新生儿低血糖症,先天性畸形,而长期并发症包括孕产妇2型糖尿病和心血管疾病、肥胖、以及其他代谢疾病的后代(2]。代谢紊乱通常发生在GDM女性,包括胰岛素分泌降低,增加胰岛素抵抗,这通常与肥胖/超重(3]。

有丰富多样的人类肠道微生物群,在维护人类健康起着重要的作用。大量的证据支持,肠道微生物群中起着关键作用在调节代谢,内分泌和免疫功能。肠道微生物群可以使用多糖在食品,他们通过发酵产生短链脂肪酸(SFCAs)和吸收多糖。在老鼠身上的研究表明SFCA补充改善胰岛素敏感性和血脂异常,防止体重增加,并增加能量消耗在食源性肥胖老鼠4]。损耗SCFA-producing细菌物种可能因此导致增加炎症在肥胖和糖尿病患者经常发现。改变肠道微生物群的数量和质量的内稳态破坏肠道环境,导致了许多人类疾病的发生或发展。近年来,人们越来越意识到微生物群的重要性在怀孕期间和早期生活,生殖健康密切相关。早期的殖民微生物群可能会影响新生儿的发展和将来可能会造成长期的不良后果5]。目前,大多数研究分析了母亲GDM的影响和相关机制,但是很少有研究婴儿(尤其是对婴儿的肠道微生物群)的影响。现在回顾分析了肠道微生物群的变化之间的相关性与GDM的母亲和她们的婴儿。特别是,我们关注可能影响方面的GDM的母亲在婴儿肠道微生物群,包括孕产妇微生物群的垂直传播,母乳喂养,使用益生菌。我们的目标是促使创新的治疗靶点的发展放缓的不利影响的GDM通过强调GDM婴儿肠道微生物群的作用。

2。GDM的影响因素和不良妊娠结局

GDM的证据确凿的风险因素包括孕前体重指数(BMI)范围内的超重或肥胖、先进的母亲的年龄,糖尿病的家族史,或任何形式的糖尿病和吸烟6]。遗传因素也是GDM的危险因素之一。目前,我们发现了一些与GDM的基因,但他们是非常有限的7]。我们知道只有一个全基因组关联研究(GWAS)发表的GDM。这可能是在韩国妇女和演示了一个共享的GDM和2型糖尿病之间的遗传基础(8]。

GDM与多样化的不良妊娠结局为母亲和他们的孩子。的母亲,妊娠糖尿病会增加产科并发症的风险,如早产、难产。婴儿、胎儿巨大症是一种常见的不良婴儿GDM的结果,更可能是大型和macrosomic和婴儿更容易患肩难产,锁骨骨折,出生时和臂丛神经损伤9]。从GDM婴儿出生后,母亲可能会开发儿童肥胖、代谢综合征、2型糖尿病,胰岛素分泌受损(9]。出现,然而暗示的数据显示,这些孩子可能是过敏性皮肤炎的高危和过敏原致敏。临床研究发现,GDM婴儿对过敏原更敏感和敏感风险增加5倍以上。也更容易患有过敏性皮肤炎,从而增加其风险超过7倍(10]。

3所示。肠道微生物群与GDM孕妇

3.1。改变肠道微生物群的正常孕妇

在怀孕期间,孕妇的身体进行体重和新陈代谢的变化,这是伴随着肠道微生物群的变化。怀孕期间体重增加的相对丰度呈正相关,拟杆菌,大肠杆菌,肠杆菌科(11),与大量的负相关双歧杆菌属和Akkermansia muciniphila(12]。怀孕早期的肠道微生物与妊娠的女性;然而,欧科伦等人发现,肠道菌群改变了怀孕的早期和晚期妊娠阶段,特点是多样性的增加(β多样性)和减少丰富性(α(多样性)的孕妇13]。一些与肥胖相关的细菌如放线菌和变形菌门门被发现在怀孕的第三个三个月显著增加。值得注意的是,研究人员还报告丁制造酸性物质降低细菌Faecalibacterium在孕妇(抗炎活性14]。所有的这些变化似乎导致体重增加(高肥胖)和胰岛素抵抗(IR)的孕妇,主要发生在怀孕的第三个三个月。

确认微生物群对代谢功能的影响,科伦等人将粪便样本从早期和晚期孕妇移植到无菌鼠,发现小鼠妊娠晚期粪便样本更容易肥胖,更容易诱发炎症(13]。目前,怀孕的不同代谢变量之间的关系和一些特定的细菌被发现;例如,有价值观和胰岛素之间的负相关Blautia;动脉血压和Odoribacter;和饥饿激素胰岛素和Prevotellaceae。一项研究进行了一项前瞻性和探索性研究41 GDM患者,发现c反应蛋白和之间的相关性Sutterella;循环的胰岛素水平Collinsella;和胃饥饿素类杆菌(15]。因此,肠道微生物群在怀孕期间可能会影响一些代谢指标的变化在不同的方式,但内部机制尚不清楚,需要进一步的研究。

3.2。改变肠道微生物群与GDM孕妇

一些代谢变化在怀孕早期促进脂肪组织的积累阶段。随着胎龄的推进,身体分解脂肪的能力增加。在怀孕的第三个三个月,胰岛素的能力,防止脂肪分解受到抑制,而进一步加剧与GDM女性,导致游离脂肪酸的增加孕妇的身体,加速肝葡萄糖生产和严重的胰岛素抵抗(IR)。这严重的红外被发现的数量下降Roseburia和Faecalibacterium prausnitzii在怀孕的晚期妊娠妇女与GDM与消炎(丁制造酸性物质的细菌16]。此外,有研究报道,妊娠糖尿病妇女慢性低度炎症介导色氨酸代谢的不平衡。研究发现,产妇tryptophan-kynurenine通路在调节女性患有GDM与对照组相比(17]。一些特定的细菌有能力生产色氨酸,等大肠杆菌。在肠道,它也清楚地证明了主要色氨酸代谢途径,如5 -羟色胺和犬尿氨酸是直接或间接由微生物群18]。建议数组的失衡的代谢物GDM的微生物群密切相关。

肠道微生物群的变化在GDM相比之下,那些没有GDM的报告。表1显示了特定的肠道微生物的变化在这些研究中所示GDM的母亲。与健康的孕妇相比,患有GDM的肠道微生物群落多样性变化,包括减少α多样性的增加β多样性。此外,GDM还显示各种类型的不正常的细菌组成,包括门的变化,属,物种水平。在门级,增加壁厚菌门和拟杆菌门(F / B)比在怀孕后期表现出GDM组相比,non-GDM [19]。报道,一个更高的F / B比率更可能引起肥胖,加重炎症。在属级,等肠道细菌Parabacteroides,普氏菌、嗜血杆菌、和脱磷孤菌属更丰富的GDM的女性相比,那些健康的怀孕妇女在妊娠中期和(16,19- - - - - -22]。大多数都是革兰氏阴性细菌。脂多糖(LPS)是一个独特的结构暴露在革兰氏阴性细菌的细胞壁外膜,是一种重要的大多数肠道病原体的内毒素。高免疫原性和刺激B淋巴细胞生产特定的抗体,导致慢性炎症和IR。有限合伙人有很强的免疫原性,能刺激B淋巴细胞产生特定抗体,可导致慢性炎症和胰岛素抵抗23]。在个体层面,有限合伙人的生物合成和运输系统一直与血糖水平呈正相关的口服葡萄糖耐量试验(OGTT) (21]。与此同时,SCFA-producing属等的相对丰度Faecalibacterium,瘤胃球菌属,Roseburia,Coprococcus,Akkermansia,Phascolarctobacterium,真细菌在肠道的GDM女性明显低于健康女性的(2,16,19- - - - - -21,24,25]。据报道,这些变化与血糖水平升高在个人16,19- - - - - -21]。

因此,肠道菌群的变化在怀孕的前三个月可能被视为一个潜在的诊断工具对GDM或可能是GDM的原因之一。然而,之前的研究表明,肠道微生物群组成的女性在怀孕早期被诊断出患有GDM与女性相比没有类似GDM在同一妊娠阶段(26),这表明肠道微生物群的失衡可能是GDM的结果。因此,讨论是否肠道菌群是妊娠期糖尿病的原因或结果仍不明朗,并进一步研究他们之间的关系是必要的。

4所示。GDM婴儿的肠道微生物群

4.1。早期殖民健康婴儿的肠道微生物群

早期的殖民通常发生在出生时婴儿的肠道细菌。在头几天,只有几组外星微生物,与营养的来源,定居在肠道和更加稳定的第一周的生活。当时,属于兼性厌氧菌肠杆菌科,链球菌,葡萄球菌,肠球菌已经存在,主要是由于初始供应氧气在肠道的新生儿27]。大肠杆菌,肠球菌都有效,和粪肠球菌是最代表物种在第一批殖民者。

耗氧量的兼性厌氧菌的逐渐增加,肠道是一个缺氧的环境,从而导致一些专性厌氧菌如增加双歧杆菌属,拟杆菌属,和梭状芽胞杆菌(27]。通过引入固体食物,殖民和肠道中细菌的多样性发生了连续变化,最突出的特征之一是增加的数量拟杆菌。

肠道细菌的健康婴儿的早期阶段,双歧杆菌属是占主导地位的细菌殖民化的微生物。双歧杆菌属出现在出生后三号到四号一天,然后逐渐增加,在第一年达到顶峰。随着年龄的增加的数量双歧杆菌属在第二年开始减少,其他肠道菌群物种开始扩张,和婴儿的肠道微生物群落更加多元化(28]。

双歧杆菌和乳酸杆菌有助于健康新生儿天然和获得性免疫反应。根据研究报告,有一个低水平的粪便之间的联系双歧杆菌在早期阶段和非传染性疾病的风险高(如过敏性疾病和肥胖)在后期29日]。的存在双歧杆菌在成人肠道微生物群较小,表明双歧杆菌特定的早期生活(30.]。

4.2。GDM婴儿肠道微生物群的变化

大量有说服力的实验数据表明,母体代谢紊乱密切相关的发展相关的代谢性疾病,如肥胖的后代(31日]。一些母亲经常遭受的代谢疾病,如妊娠期糖尿病、超重或肥胖,增加后代的风险与炎症相关的代谢紊乱和体重增加。建立肠屏障功能和免疫系统的成熟有赖于早期细菌殖民化(32]。早期的殖民是粘膜动态平衡的决定性因素。这是特别重要的观察GDM在婴儿的肠道微生物群的影响。

一些先前的研究报告重要改变肠道微生物与GDM的母亲的后代,包括减少α多样性和变化的相对丰富一些特定的细菌。表2显示了特定的肠道微生物的变化与GDM的母亲的后代这些研究中所示。

蓬佐et al。33)发现,GDM婴儿表现出更高的促炎的细菌类群的相对多度和较低的α多样性比婴儿健康女性。胡锦涛et al。(34)收集第一个从23新生儿肠道排出分层由母亲的糖尿病状态,发现母亲糖尿病状态明显的相对丰度拟杆菌门。王等人。5)发现乳酸菌的数量的增加与GDM的新生儿胎粪的母亲,表明一些特定的殖民肠道细菌的婴儿可能会影响到产妇GDM的地位。苏et al。35]发现之间有不同的肠道微生物群GDM的新生儿母亲和对照组。GDM婴儿的肠道微生物群显示低α多样性比对照组。在门级,变形菌门的丰度和放线菌GDM组的增加和拟杆菌的减少。除此之外,一些独特的肠道微生物群属于变形菌门的门,厚壁菌门,放线菌中发现新生儿的健康婴儿粪便样本,在GDM的缺席。在属级的数量普氏菌和乳酸菌降低GDM的新生儿的母亲。

相关分析表明,母体空腹血糖水平与门的相对丰度正相关放线菌属不动杆菌但相对丰度的负相关拟杆菌门和属普氏菌。最后,研究还发现,细菌总数的新生儿糖尿病的严重程度有很大区别在母亲35]。肠道失调不仅会导致各种胃肠疾病,如急性腹泻,慢性肠炎,但也会导致一些代谢综合征的发生和神经性疾病,包括肥胖、高血糖症,自闭症36]。先前的研究已经报道的变化在糖尿病患儿肠道微生物群,发现的数量显著下降乳酸菌和普氏菌(37]。此外,另一项研究报道,胃肠疾病引起的孤独症可能与缺乏有关普氏菌(38]。这些结果是一致的肠道微生物群的变化与GDM的婴儿。推测,这些肠道细菌属的变化可能与糖尿病和胃肠道疾病,这可能会导致这些疾病的风险更高比控制新生儿与GDM新生儿。这些研究是具有重要意义的结果对于理解GDM与新生儿肠道微生物群的内部关系,因此在他们未来的健康发展,这是值得深入研究的。

5。母性因素影响肠道微生物群的GDM婴儿

众所周知,孕产妇内部环境会影响后代的健康。新生儿肠道菌群的强烈影响孕产妇健康和怀孕状态和参与新生儿的发育编程。超重、肥胖、孕产妇、新生儿和儿童过敏相关失调。许多产前及产后因素已经被证明能够影响肠道菌群在婴儿早期的殖民,如分娩和母乳喂养方式。GDM怀孕是最常见的并发症,增加的风险,肥胖和糖尿病等代谢紊乱的后代。目前,很少有数据孕产妇GDM和新生儿微生物群的特征之间的关系。接下来,我们将打破以下几点介绍GDM的母亲对婴儿的肠道微生物群在不同的方式,如图1。

5.1。垂直传播的微生物群

早期殖民地建立和成熟的微生物群是重要的代谢途径。证据从实验数据支持,分析垂直传播的微生物群的母亲的后代是一个重要的来源的早期殖民婴儿肠道微生物群(36]。在这种背景下,自由等人收集粪便样本24加拿大健康婴儿在4个月大的时候,发现一些微生物包括双歧杆菌、梭状芽孢杆菌和病毒生物有不同的母亲和婴儿的不同个体之间遗传多样性,但有相同的遗传特征在母亲和她们的婴儿39]。一些动物实验发现,与对照组相比,低水平的乳酸菌出现在产妇的阴道老鼠暴露在压力,和丰富的乳酸菌在肠道的母亲呈正相关,丰富的乳酸菌在肠道的后代33]。

在另一个老鼠研究[40),研究人员喂食怀孕小鼠正常的牛奶或牛奶含有基因标记细菌,然后获得无菌剖腹产胎儿,并分析他们的粪便样本。结果表明,粪便样本从母亲喂牛奶含有基因标记细菌被发现包含相同的基因标记细菌,并没有发现在控制母亲或孩子。然而,尽管垂直传播的普遍看法从母亲到婴儿,了解早期殖民者的确切来源和传播的模式仍然是一个挑战。鉴于潜在的垂直传播之间的关系孕产妇微生物和婴儿的肠道微生物群,需要更多的研究机制。

肠道微生物群,它是体内最丰富的微生物菌群,可能是一个潜在来源母婴传播的细菌(41]。肠道屏障属性,可以防止有害物质通过肠道上皮细胞。怀孕期间,母亲的肠道通透性增加,从而导致增加肠内容穿过肠上皮屏障的能力。孕期胎盘内皮完整性也在改变,这可以使肠道的细菌越过屏障进入脐带血液和羊水(42]。因此,推测孕产妇细菌可能参与由穿越胎盘垂直传播(43]。人们已经发现,抗生素抗性基因在孕产妇肠道细菌可在粪便样本中发现的新生儿。通过对母婴的研究,近期等人纵向采样微生物25对母婴的身体多个部位从出生4个月产后在意大利队列,发现当天交货,肠道微生物物种的比例的婴儿从母亲身上传染达到了50.7%,这部分是相对稳定的未来4个月44]。最贡献来自母亲的直觉,占22.1%44]。哈克等人研究了98对母婴的一个更大的人口规模和报道,72%的殖民地在交付的阴道分娩婴儿肠道微生物物种在出生后2 - 5天内被共享的物种,如脆弱拟杆菌,双歧杆菌longum,粪肠球菌(45]。其他物种不传播的数量很低,由母亲传染给婴儿四个月之后不易检出的水平下降(45]。此外,六个物种组成的三人拟杆菌物种(b .均匀化,b . vulgatus dorei),两个双歧杆菌(b . adolescentis物种和b . longum),大肠杆菌在对母亲和婴儿被发现在芬兰队列46]。从孕产妇肠道微生物群更持久的随着时间的推移,相对于其他的来源(45]。虽然无关的个人通常共享同一物种,物种的数量由婴儿和共享他们的母亲在前三天显著高于与其他母亲(44]。

垂直传播的微生物已被证实是大范围的,所以值得探索是否垂直传播的微生物会影响新生儿的GDM的母亲。的临床研究肠道菌群的母亲和子女的GDM最近透露,有两个属,包括共享拟杆菌和布鲁氏菌病殖民地在GDM的母亲和她们的婴儿,这表明GDM后代孕产妇微生物痕迹。研究还表明,大量的促炎的微生物组出现在婴儿的肠道与GDM,等大肠杆菌和Parabacteroides,相比之下,健康的婴儿的母亲(33]。另一项研究[5]调查孕产妇和新生儿微生物群失调的可能性与GDM通过收集和分析样本581名孕妇(口腔、肠道及阴道)和248名新生儿(口腔、咽、胎粪和羊水)和估计的微生物转移到新生儿的潜在风险。这项研究表明,有大量的高丰富的辣子鸡,随这一趋势通过计算孕产妇和新生儿微生物群,在其中普氏菌,链球菌,拟杆菌测试样品是最常见的属,反映微生物变异母亲和婴儿之间的一致性。此外,研究计算细菌属样本之间的相关性的母亲和新生儿有或没有GDM。值得注意的是,微生物群的比例这两代人之间有相同的同现的趋势达到88.8%,其中69.1%的人只检测到在GDM−GDM +但不是。尽管身体part-specific变化,GDM对孕产妇和新生儿的影响微生物群可能是相似的。动物实验也证实了上述的观点。姚明等人建立了一个GDM小鼠模型,探讨GDM的影响孕产妇小鼠的肠道微生物群(47]。这是发现拟杆菌和Clostridiales_vadinBB60较为丰富,而普氏菌GDM老鼠远远低于对照小鼠。然而,大多数的这些细菌被发现有一个共同的趋势在GDM的后代;结果发现,拟杆菌较为丰富,而乳酸菌和普氏菌不太丰富的后代在肠道的GDM的母亲(48]。GDM孕妇和新生儿可以改变微生物群,揭示遗传的另一种模式。然而,很少有研究垂直传播的GDM孕妇新生儿肠道菌群,并需要更多的数据来进行分析。

5.2。影响母乳的GDM母亲肠道微生物群的后代

母乳中扮演一个重要的角色在婴儿的成长和发展。除了提供婴儿的营养需要,母乳也提供了复杂的碳水化合物和蛋白质,具有广泛的生物活性,可以促进婴儿的免疫系统的发展和成熟,以及早期健康肠道殖民(49]。

母乳喂养会影响肠道微生物群的构成。一项研究发现,双歧杆菌和艰难梭状芽胞杆菌在母乳喂养的新生儿更丰富,而拟杆菌和perfringens梭状芽胞杆菌在人工喂养的宝宝(50]。肠道菌群与健康的母亲在婴儿的差异引起的不同的喂养方法与GDM还存在于婴儿。一项研究比较了肠道微生物群29 GDM产妇的新生儿(10是母乳喂养和奶粉喂养19日),发现有不同的肠道微生物群与母乳喂养的婴儿配方奶喂养的婴儿。

在门级,母乳喂养的婴儿显示更多的放线菌和变形菌门,在人工喂养的宝宝,我们观察到一个更高的体内壁厚菌门的微生物的比例类群。在属级,母乳喂养的婴儿表现出更多埃希氏杆菌属和双歧杆菌属同时,人工喂养的宝宝有不同的微生物群主要由拟杆菌,梭状芽胞杆菌,Enterococcaceae,埃希氏杆菌属,链球菌,葡萄球菌,链球菌。在多元回归分析中,母乳喂养与的相对丰度显著相关双歧杆菌属在11个婴儿的肠道微生物群( )。值得注意的是,母乳喂养的婴儿有较高数量的双歧杆菌属比人工喂养的宝宝,这被认为是对孩子有积极的影响。然而,与健康妇女的婴儿相比,高促炎类群的相对多度与GDM婴儿所示,等埃希氏杆菌属和Parabacteroides(33]。这可能与母乳的成分的变化。接下来,我们将从这个角度分析它。

5.2.1。母乳寡糖和聚糖

母乳寡糖(hmo)与多个生物功能是免费的低聚糖,母乳的第三大分量。是完全难以消化的新生儿,但可以使用一些肠道细菌。除了hmo,糖蛋白是另一个大的母乳glycobiome来源。糖蛋白是一种蛋白质,糖连接到一个或多个肽链的共价键。根据连接模式,聚糖糖蛋白分为N-polysaccharides和O-polysaccharides。发现70%以上的母乳蛋白质糖基化的,和人类乳糖蛋白质发挥防御作用对传染病通过产生抗菌和免疫调节活动的被动免疫母乳喂养的婴儿(48]。母乳glycobiome已被证明有选择地丰富婴儿肠道微生物与有益的细菌51]。这些有益菌能够快速消耗hmo为唯一碳源,成功成为占主导地位的细菌在肠道52]。然而,一些肠道细菌消耗hmo差或根本没有,等perfringens梭状芽胞杆菌,粪大肠,和韦永氏球菌属parvula(52]。这样,母乳寡糖帮助宝宝建立一个健康的肠道环境。

由于不同能力的肠道微生物组使用不同类型的聚糖作为碳源生长和新陈代谢(48),母乳聚糖上的差异也会影响肠道微生物群落组成的后代。在这种背景下,一些研究小组研究了glycobiome模式与GDM母乳的母亲,发现(53),与健康女性相比,自由的内容在GDM妇女的母乳寡糖没有不同,但总蛋白浓度和糖基化的sIgA GDM母乳是减少;相比之下,牛奶中的乳铁蛋白的糖基化GDM母亲增加而健康控制母亲的母乳。他们发现的内容总N-glycan sIgA 32 - 43%低于正常孕妇( ),和总N-glycan乳铁蛋白的含量是45%高于正常孕妇。这些结果表明,产妇血糖调节障碍已经发生在GDM妇女在怀孕期间。因为母乳glycobiome密切相关,婴儿的肠道微生物群,牛奶聚糖上的差异也会影响肠道微生物的组成的后代。然而,很少有研究。

以前,我们的团队建立了一个GDM小鼠模型和牛奶和收集粪便样本的GDM孕产妇和后代小鼠观察低聚糖和蛋白质的变化N-glycans GDM牛奶的老鼠和其可能的影响肠道微生物群的后代48]。不同于fucosylated牛奶的主要比例在母乳寡糖,鼠标牛奶主要包含sialylated牛奶低聚糖。我们发现没有显著差异之间的大量的牛奶低聚糖欺诈和GDM老鼠,在母乳和结果是一致的。然而,通过进一步分析,我们发现fucosylation的水平和sialylation N-glycan GDM牛奶的老鼠明显高于那些反对老鼠。在此基础上,我们分析了后代小鼠的肠道微生物群。我们的结果表明,大量的拟杆菌spp。是显著增加肠道内的老鼠的后代GDM的母亲相比,美联储的健康母亲的控制。双歧杆菌和乳酸菌是主要的肠道微生物属健康的母乳喂养婴儿。他们促进宝宝的健康成长和发育,以及这些细菌的减少可能表明穷人新生儿的状态。相反,一些拟杆菌种虫害能力强使用复杂的多糖,促进胃肠道的增长。所以大量fucosylated sialylated N-glycans可能提供的主要碳源拟杆菌属,导致他们的优势在新生儿喂养GDM的肠子。特别是,在体外通过进一步的实验,我们发现的代谢物拟杆菌能刺激淋巴细胞,而他们抑制Treg细胞的生产。Treg细胞可以抑制其他细胞的免疫反应和维持免疫平衡的身体54]。我们的结果显示免疫失衡与GDM后代,这可能是这类疾病的诱发因素。然而,行动的机制仍不清楚,这是值得我们更深入的研究。

5.2.2。母乳中抗体

新生儿暴露于一个环境,其中包含大量的病毒和细菌,当他们出生。缺乏一个成熟的免疫系统,新生儿最初依赖抗体转让他们的母亲。这些抗体通过胎盘传播和母乳。在胎盘,母亲主要传递免疫球蛋白,这有助于预防新生儿感染(55,56]。此外,其他研究也表明,母亲转移IgE胎儿通过胎盘,这是新生儿过敏密切相关(57]。出生后,婴儿通过母乳继续获得母源性免疫。与胎盘转移免疫球蛋白、BM主要包含SIgA在新生儿粘膜免疫中起着主导作用。母乳中的抗体填充新生儿肠粘膜表面,提供第一道防线的肠道系统的健康发展的早期阶段,婴儿。

母乳中的抗体浓度动态变化在整个泌乳期根据宝宝的需要。在初乳中,抗体含量很高,而在成熟的牛奶,母乳的抗体浓度减少,取而代之的是碳水化合物和脂肪的增加。母乳中抗体主要是浆细胞合成的乳房。最近,越来越多的证据表明,母乳中很大一部分抗体与抗原特异性肠道起源的58]。母亲有选择地传输粘膜immunity-related婴儿通过母乳抗体,也提供了一个屏障对抗原在母亲的环境中发现,新生儿最有可能遇到。

越来越多的证据表明,免疫球蛋白中扮演着重要角色在早期的建立和维护健康的微生物群在婴儿。母体免疫球蛋白有选择性地包裹在小肠微生物,促进共生细菌的殖民化,和提供抗原,抗原递呈细胞,从而抑制病原体的扩散。大多数SIgA粘膜被认为是特异性的,高度可交叉反应的,广泛的活性微生物群。通过这一过程被称为免疫排斥、SIgA捕捉微生物,使免疫系统选择性样本复杂细菌产生免疫通过限制之间的细菌易位粘膜上皮细胞(59]。此外,SIgA可以导致免疫抑制病毒和细菌通过促进病原体收集或中和病原体在肠道内腔60]。与IgA免疫球蛋白促进耐受化通过IgG-allergen复合物形成促进过敏原的吸收由上皮细胞和协助过敏原的免疫报告(61年]。

与IgA缺乏的个体,肠杆菌属占更大比例的微生物群,这是占主导地位的细菌在婴儿的肠道62年]。有趣的是,过敏和自身免疫性疾病的发病率增加观察IgA缺乏症患者,这可能是这一变化的结果在微生物群63年]。类似的结果发生在婴儿从GDM女性,这可能是密切相关抗体浓度的变化在GDM的母乳的母亲。发现水平SIgA母乳的GDM患者明显低于健康对照组。因此,母乳是必不可少的促进抗体的开发和维护健康的肠道菌群在婴儿53]。

5.2.3。母乳中游离脂肪酸

游离脂肪酸的主要营养成分是母乳,这是对新生儿的生长发育非常重要。一些研究表明,母乳中游离脂肪酸会影响肠道微生物群殖民初期的婴儿(64年]。在一项研究中,Heerup等人研究的影响选择nonesterified脂肪酸,monoacylglycerols,鞘氨醇粪便微生物群落的组成来自婴儿2 - 5个月期间24小时体外厌氧发酵。

结果表明,制造酸性物质如细菌的数量乳酸菌和双歧杆菌属显著增加的高浓度的碳链nonesterified脂肪酸。在含有长链nonesterified脂肪酸和鞘氨醇的混合物,双歧杆菌属也显著增加。然而,的相对丰度肠杆菌科显著降低的两个油脂的混合物。同样值得注意的是,油酸(18:1),最常见的脂肪酸在母乳中,发现了几种类型的刺激增长乳酸菌(65年]。这些发现表明,高浓度的nonesterified脂肪酸在母乳可能功能影响肠道微生物群的建立在早期的生活。在生命的早期阶段,建立免疫系统非常重要的增长和发展。它可能是非常有益的促进乳酸制造酸性物质如细菌的生长双歧杆菌属和乳酸菌和减少的数量变形菌门肠道菌群。一项研究[66年)代谢产物的初乳相比,过渡牛奶,牛奶和成熟之间的正常孕妇(n= 94)和GDM女性(n= 90)。结果表明,相当多的母乳中游离脂肪酸明显拒绝GDM组与对照组相比。建议有一个障碍的脂肪酸与GDM母乳的母亲。然而,干扰的影响脂肪酸在GDM母乳对婴儿的肠道微生物群尚未报道,需要进一步探讨。

5.2.4。激素在母乳

激素母乳中提出了保护婴儿免受短期加速脂肪沉积和长期肥胖和糖尿病。一些研究已经评估激素水平与GDM女性母乳。脂联素和生长素浓度降低被发现与GDM孕妇母乳的67年]。和脂联素与早期婴儿增长负相关的女性GDM和健康的婴儿长大后的脂联素水平较低GDM妇女的母乳和更有可能肥胖比健康的宝宝。然而,良好的血糖控制,母乳喂养可以帮助女性GDM的婴儿重获健康的增长轨迹(68年]。艾登(69年)评估的浓度Nesfatin-1 GDM母乳的老鼠,这是一个源于前体肽肽nucleobindin 2。人们已经发现,Nesfatin-1有厌食症影响老鼠和老鼠可以让减肥(70年]。

作者发现Nestitin-1的浓度与GDM的初乳大鼠显著低于non-GDM老鼠,Nestitin-1的浓度在GDM老鼠的成熟的母乳是低,但差异不显著,这可能是由于随着时间的推移,他们的血糖正常化(69年]。因此,在第一周的生活,水平较低的后代再辅以母乳Nesfatin-1可能更容易饿,所以他们喝母乳比那些正常母乳喂养。之前的研究表明,等离子体的浓度Nesfatin-1新生儿与饥饿的程度负相关(卡路里摄入量)。肥胖病人往往有循环Nesfatin-1水平较低和较高的卡路里摄入量(71年]。同一组研究人员评估adropin浓度GDM母乳的母亲。Adropin肽激素,参与代谢体内平衡的规定(72年]。

艾登et al。73年]发现肾上腺素浓度在GDM妇女的初乳在non-GDM低于女性,但adropin水平不成熟的牛奶在过渡时期(分娩后7天)没有不同的两组之间。肾上腺素缺乏症已被证明是与老鼠体内的脂肪含量增加,表明暴露在低水平的肾上腺素在GDM母乳也可能导致孩子(脂肪含量的增加72年]。这些表明,产妇的母乳激素水平GDM的女性是一个障碍,导致婴儿肥胖的概率增加。人们普遍认为,肥胖会导致紊乱的肠道微生物群的婴儿;因此,我们推测,母乳中激素水平的障碍可能影响婴儿的肠道微生物群。Luoto等人报道的差异在粪便的产妇初乳和脂联素浓度双歧杆菌数岁正常儿童之间的3个月(n= 15)和超重儿童(n= 15)[74年]。作者发现更高双歧杆菌中检测出岁正常儿童3个月与超重儿童相比,和母乳的脂联素水平明显高于母亲与正常儿童比那些超重的孩子。这些结果表明,激素在母乳中有一个更复杂的影响肠道微生物群的婴儿比先前预期。然而,很少有研究在这一领域,需要更多的数据来支持它。

5.3。益生菌和益生元的干预

目前,微生物干预已经收到了广泛的关注。益生菌通常包含生活、冻干细菌微生物,主要来自肠道有益菌,如乳酸菌和双歧杆菌。当给定足够大量的益生菌,益生菌调节和促进肠道健康的主机。怀孕期间,大多数孕妇使用益生菌口服,很少使用阴道管理。益生菌干预不活细菌但由消化食物的物质可分为hmo被肠道内的有益菌,从而促进这些有益细菌的扩张。Synbiotics组合益生菌和益生菌干预。Synbiotics促进生活在肠道微生物的生存通过刺激增长和/或一个或多个益生菌的代谢活动,从而产生有利影响。益生菌干预措施是在怀孕期间使用,使用益生菌在较小程度上改善孕产妇和婴儿的结果。

最近,使用益生菌预防或治疗GDM已成为一个热门的研究方向。Dolatkhah等人招募了64名孕妇GDM随机临床试验,将他们分成三组,服用益生菌胶囊或安慰剂胶囊和8周的饮食建议。他们发现空腹血糖和胰岛素抵抗指数显著降低患者在益生菌胶囊或安慰剂胶囊( )(75年]。Luoto等人也发现益生菌干预降低GDM的风险(76年]。特定的益生菌疗法可能会改变肠道菌群的组成和活动,改善肠道微生态环境,修复肠道屏障,增强肠道调节炎症的能力。最近,肠道微生物群被认为的关键之一参与宿主能量的动态平衡,从外部影响能源的收购和储存在体内。此外,它还调节血浆内毒素浓度和胰岛素敏感性来预防代谢综合症的发生。考虑到母亲的微生物群是第一剂的发展孩子的微生物群,GDM母亲在孕期接受益生菌干预可以促进婴儿早期健康的肠道菌群的建立。系统回顾和荟萃分析观察治疗GDM对妊娠结局的影响表明,治疗显著降低胎儿巨大胎儿的风险,large-for-gestational-age出生、肩难产,妊娠期高血压,以及倾向于减少围产期、新生儿死亡率和出生创伤77年]。回顾GDM的益生菌预防包括一项研究,公布女性患有GDM的低利率和低出生体重与益生菌(78年]。这些结果表明益生菌被GDM的母亲在怀孕期间可以减少不良妊娠结果,促进宝宝的健康成长。服用益生菌可能是预防或治疗GDM的好方法,和更多的研究机制是必要的。

6。总结

改变肠道微生物结构的GDM的母亲和他们的后代被许多研究证明,和一些改变肠道细菌有相同趋势的母亲和他们的后代,这表明母亲的微生物可能会传染给孩子,反映GDM的影响母亲的肠道微生物群在殖民过程中孩子的肠道微生物群。这提供了一个新的方向对GDM的早期预防和治疗,以减少不良妊娠结局的发生率在GDM。与此同时,我们发现,GDM母乳的成分变化对婴儿的健康发展有潜在影响,这可能为未来的研究提供一个理论基础,旨在开发特定的营养照顾一个孩子的母亲在妊娠期糖尿病。

的利益冲突

作者宣称没有利益冲突。

作者的贡献

新科李和大禹节水同样这项工作。

确认

这项工作得到了国家自然科学基金(31900920和31900920号)和孕产妇和儿童的营养和保健研究基金项目广州合生元学院营养与保健(2019 bincmcf02)。

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