极低出生体重儿的早期肠道菌群特征及影响因素研究

李淑凝 陈悦 吴军华

极低出生体重儿（very low birth weight infants，VLBWI）是指出生时体重＜1 500 g 的早产儿，由于其胎龄小，机体器官系统未发育成熟，易发生各种并发症和感染性疾病，如新生儿坏死性小肠结肠炎（neona‐tal necrotizing enterocolitis，NEC）、呼吸窘迫综合征和败血症等，死亡率较高。近年来，随着医疗技术的发展，VLBWI 的死亡率明显下降，但仍需探索进一步的防治手段来改善患儿的生存质量。

如今基因测序技术不断发展，Milani 等[1]研究通过高通量测序证实了正常的肠道菌群对人体健康的重要性。由于VLBWI 出生后需要在新生儿ICU 接受治疗和监护，难以母乳喂养，且抗生素应用较多，其肠道菌群的构成必然与健康新生儿有所不同。已有研究发现肠道菌群紊乱可引发婴幼儿罹患NEC、败血症和过敏性疾病等[2-3]。因此，了解VLBWI 的早期肠道菌群特征尤为重要。本文从VLBWI 早期肠道菌群的构成、演变及其影响因素作一综述。

1 VLBWI 早期肠道菌群的构成特点

肠道内的细菌数量高达10 万亿，包含500～1 000种细菌。肠道菌群大致可分为有益菌、致病菌和条件致病菌3 类。肠道菌群与宿主之间形成动态平衡，参与物质代谢、免疫和病理过程，与人体健康密切相关，比如Ⅰ型糖尿病的发生可能与肠道菌群有关[4]。近年来研究发现，胎儿肠道菌群在母体内就开始定植，胎儿主要从母体的羊水和阴道分泌物中获得菌群。如Collado 等[5]发现母体羊水中的菌落与胎儿肠道菌群的相似性。也有实验证明VLBWI 肠道的脲原体属与母体阴道分泌物的解脲脲原体相关[6]。在出生后，受多种因素影响，新生儿的肠道菌群进行演变，其多样性也逐渐增加，渐渐形成稳定状态。

细菌的分类单元由界、门、纲、目、科、属、种构成。从门水平上分析，VLBWI 早期肠道菌群中的优势菌门为变形菌门、厚壁菌门、拟杆菌门和放线菌门[6]，其中变形菌门最为丰富，包含多种病原菌[7-8]。从科水平上分析，早期肠道菌群主要为肠杆菌科、肠球菌科和葡萄球菌科[9]。肠道中的优势菌种是肠球菌、链球菌和肠杆菌[9-10]。值得注意的是，肠球菌和肠杆菌是肠道的双向菌，正常情况下对人体无害，但若大量增殖或肠道生态失衡，便会导致疾病的发生[11]。研究证实VLBWI 出生后肠道菌群多样性低于健康新生儿，具体表现在菌群的Shannon 指数降低，而且出生体重越小的早产儿肠道菌群多样性越可能降低[6，12-13]。

2 VLBWI 早期肠道菌群的演变特点

VLBWI 出生后1 个月内，变形菌门和放线菌门的相对丰度升高[7，14]，厚壁菌门略有波动，但其增殖呈现上升趋势[10，15]。肠道菌群中的肠球菌相对丰度随着VLBWI 的日龄增加而逐渐升高，而多项研究表明，肠球菌的过度增殖正是阻碍菌群发展的重要原因，较高丰度的肠球菌可影响肠道菌群的多样性，进而对VLBWI 的健康产生不良影响[9，15-16]。VLBWI 出生后，肠道中的链球菌占比升高，2 周后又逐渐降低[10]，而双歧杆菌和肠杆菌的相对丰度则升高[10，17]。Shannon 指数显示出生时肠道菌群多样性最低，随着时间的增加VLBWI 的肠道菌群多样性明显增加[8，18]。VLBWI 的肠道菌群定植符合一般规律，即初始兼性厌氧菌占比大，之后专性厌氧菌的相对丰度逐渐增加[19-20]。

3 VLBWI 早期肠道菌群的影响因素

3.1 喂养方式 不同的喂养方式，如母乳喂养和乳制品喂养会对肠道菌群产生不同的影响。因母乳中含有各种微生物，母乳喂养可以直接帮助VLBWI 建立成熟平衡的肠道菌群[19，21-23]。有研究表明，母乳喂养可以增加肠道双歧杆菌的丰度，而双歧杆菌作为有益菌，可以促进肠道蠕动，抑制有害菌群的增殖，对VLBWI的生长发育产生积极的影响[9，11，24]。母乳喂养的婴儿肠道中乳酸杆菌含量也明显高于其他喂养方式，而且随着出生后日龄的增加，母乳喂养更有助于婴儿肠道菌群多样性的发展[17，25]。此外，母乳喂养还可降低NEC 的发生率[26-27]。与母乳喂养相比，乳制品喂养的婴儿肠道中双歧杆菌的增长率明显较低，而肠球菌的增长率略高[17]。由此可见，应尽可能鼓励VLBWI接受母乳喂养，促进其肠道菌群健康发展，然而VLBWI出生后就在新生儿ICU，较难接受母乳喂养，因此，应尽量克服困难，选择母乳吸取后送至新生儿ICU 进行瓶喂，最大限度减少喂养方式对VLBWI造成的可能不良影响。

3.2 抗生素暴露 出生后接受抗生素治疗的VLBWI的肠道菌群多样性有所下降，大体趋势上会导致有害菌及条件致病菌的比例增加而有益菌比例降低[28]。但具体细菌构成的改变取决于使用何种抗生素，即细菌对不同药物的敏感性会造成不同的菌群改变情况[9，29-30]。在Korpela 团队的研究中，使用氨基糖苷类抗生素后，VLBWI 肠道中肠球菌含量在短期内迅速下降，而使用万古霉素后，VLBWI 肠道中肠球菌含量有所增加[9]。多项研究发现短期使用抗生素只会对肠道菌群造成暂时的影响，而长期持续使用抗生素会造成更长久的不良改变，比如会增加VLBWI 患NEC、脓毒症等疾病的风险[29，31-32]。因此，对VLBWI 进行抗生素治疗时应更加谨慎，尽量避免使用抗生素对婴儿健康产生的不利影响。

3.3 分娩方式 阴道分娩的新生儿主要接触到母体的阴道和粪便，剖宫产的新生儿则主要接触到医院环境和医务人员，因此不同的分娩方式可影响肠道菌群的构成、多样性和稳定性[19]。有研究表明，剖宫产的新生儿肠道菌群多样性更低，同时其双歧杆菌的丰度更低且定植延迟，梭菌、克雷伯菌的丰度较高[33-36]。阴道分娩的新生儿肠道菌群以放线菌为主，而剖宫产新生儿的优势菌为厚壁菌[20，33]。分娩方式主要对早期的肠道菌群产生影响，随着VLBWI 出生后日龄的增加，这种影响逐渐减小。

3.4 胎龄 出生时胎龄也是影响因素之一，胎龄越小，新生儿的肠道发育越不成熟。Gregory 等[37]研究发现出生时的胎龄很大程度上决定了新生儿最初3 周内的肠道菌群发展。与足月新生儿相比，早产儿肠道菌群中兼性厌氧菌往往占比更大[38]。

3.5 疾病 不同疾病对患儿的肠道菌群会产生不同的影响。从整体上看，有并发症的患儿双歧杆菌和乳杆菌的增长率往往更低，各类并发症又会有其独特的影响。NEC 是VLBWI 的常见并发症，研究发现NEC 发生前变形菌门的相对丰度增加而厚壁菌门的丰度降低[39]。新生儿脓毒症是侵袭全身的细菌性感染，更易造成低出生体重儿的死亡。根据是否在出生后3 d 内发病，分为早发型脓毒症（early-onset neonatal，EOS）和晚发型脓毒症（late-onset neonatal，LOS）。研究发现，患有LOS 的早产儿肠道菌群多样性降低，与之相比，EOS 患儿的肠道微生态则更健康，菌群多样性呈增多趋势[40]。早产儿脑损伤由多种病因促成，影响早产儿的生存质量，其肠道微生态也有别于无脑损伤的早产儿。发生脑损伤的早产儿肠道菌群中双歧杆菌属、拟杆菌属、乳杆菌属和乳球菌属的相对丰度较低，而葡萄球菌属、链球菌属、沙门菌属和瓦式菌属的相对丰度较高[41-42]。母体羊膜内感染可能影响VLBWI 肠道菌群，Chernikova 等[43]研究了母体患有羊膜炎的极早产儿，发现新生儿的沙雷菌属和拟杆菌属定植增长较快。

3.6 环境 环境不可避免地对肠道菌群产生影响。Ho 等[14]研究结果表明在分娩前有过住院治疗的产妇，她们的孩子肠道中能检测出更多的克雷伯菌。VLBWI 需要长久的住院监护，其独特的肠道菌群特征也源于医院环境的暴露。

4 结论及展望

肠道菌群的平衡和成熟对新生儿的免疫系统发育有着重要作用，近年来基因测序技术的发展使人们对肠道微生态系统有了更多了解并逐渐意识到肠道菌群的重要性，更多肠道菌群与疾病的关系也被揭露。VLBWI 因其身体发育不良或伴发各种并发症，需要研究更多的防治手段来提高其存活率和生存质量。VLBWI 往往一出生便入住新生儿ICU，大多接受抗生素治疗，难以被母乳哺育，种种原因导致其早期肠道菌群构成区别于正常新生儿。各项研究已发现VLBWI 的肠道菌群中有益菌丰度低，定植延迟且多样性差。但对VLBWI 肠道菌群的研究还有待深入进行，目前国内外鲜有研究能揭示较长时间内的VLBWI 肠道菌群动态变化，大部分只选取了VLBWI 住院期间的样本，而对其出院后的情况未予调查。了解VLBWI 独特的肠道菌群，有助于监测到疾病发生的可能并及时采用有效的预防手段治疗，如使用适当的益生菌，同时也利于治疗与菌群失衡相关的疾病，降低并发症的发生率，缩短住院时间，提高VLBWI 的生存质量。