導(dǎo)讀
孕婦食用人造甜味劑會(huì)增加?jì)雰悍逝值娘L(fēng)險(xiǎn)，但其潛在機(jī)制尚不清楚。作者的目的是確定孕婦在懷孕期間飲用人工加糖飲料（ASB）是否與嬰兒一歲時(shí)腸道細(xì)菌群落組成和功能的改變有關(guān)，以及這些改變是否已嬰兒一歲時(shí)的身體質(zhì)量指數(shù)（BMI）有關(guān)。作者對(duì)100名來自加拿大前瞻性兒童隊(duì)列進(jìn)行了研究，嬰兒是根據(jù)其母親懷孕期間ASB消耗（50個(gè)非消耗和50個(gè)每日消耗）進(jìn)行的選擇。接觸ASB的嬰兒BMI更高，獲取嬰兒早期（3-4個(gè)月）和晚期（12個(gè)月）的糞便（16S rRNA測(cè)序）及尿液（非靶向代謝組學(xué)）。作者鑒定了4個(gè)微生物clusters，其中兩個(gè)包括了嬰兒腸道菌群從不成熟（cluster1）到成熟（cluster4）的軌跡，另外兩個(gè)（cluster2和3）偏離了這個(gè)軌跡。Clusters之間母親的ASB消耗沒有差異，但在cluster2中嬰兒腸道細(xì)菌分類結(jié)構(gòu)群落水平變化與幾種擬桿菌的減少有關(guān)。在整個(gè)數(shù)據(jù)集中，3個(gè)月時(shí)ASB暴露的嬰兒尿琥珀酸和亞精胺水平高，一歲時(shí)尿琥珀酸與BMI正相關(guān)。總之嬰兒cluster2腸道菌群結(jié)構(gòu)與妊娠期ASB暴露相關(guān)，嬰兒BMI與腸道菌群結(jié)構(gòu)有關(guān)。嬰兒尿琥珀酸和亞精胺與妊娠期接觸ASB呈正相關(guān)。研究發(fā)現(xiàn)，琥珀酸可以調(diào)節(jié)一歲時(shí)ASB暴露對(duì)BMI的29%影響，揭示了這種代謝物在與妊娠期ASB攝入相關(guān)的嬰兒體重增加方面有潛在的作用。由于我們面臨著兒童肥胖的增長，未來的研究應(yīng)該評(píng)估母親的ASB攝入量（可改變的暴露）、腸道微生物群和代謝產(chǎn)物、嬰兒代謝和身體組成之間的因果關(guān)系。
英文名稱：Maternal consumption of artificially sweetened beverages during pregnancy is associated with infant gut microbiota and metabolic modifications and increased infant body mass index
中文名稱：孕婦在懷孕期間飲用人工加糖飲料與嬰兒腸道微生物群、代謝改變和嬰兒體重指數(shù)增加有關(guān)
期刊：Gut Microbes
IF：7.74
發(fā)表時(shí)間：2020.11.16
作者：Isabelle Laforest-Lapointe
單位：加拿大卡爾加里大學(xué)
原文鏈接：https://doi.org/10.1080/19490976.2020.1857513
材料方法
試驗(yàn)材料：100名嬰兒（50個(gè)非消耗和50個(gè)每日消耗）
試驗(yàn)方法：16S rRNA V4區(qū)測(cè)序和LC-MS/MS
研究結(jié)果
1、微生物群落
基于微生物群落組成，嬰兒糞便樣品聚類成四組（圖1-2）。腸道細(xì)菌物種豐富度（圖1b）、alpha（圖1c）、beta（圖1a）和分類學(xué)組成（圖2）在clusters之間存在差異，反應(yīng)了顯著的菌落差異。Cluster1僅包含了3個(gè)月的樣本、cluster4幾乎包括所有12個(gè)月的樣本，cluster2和3由3個(gè)月和12個(gè)月的樣本混合組成。Cluster3包括較高比例的分娩時(shí)期使用抗生素的母親、剖腹產(chǎn)出生的嬰兒和配方奶粉喂養(yǎng)（圖1）。然而，在不同clusters中母親ASB消耗量沒有差異，這表明這種暴露并不影響clusters的分類（圖1f）。
圖1微生物clusters的alpha和beta多樣性差異分析
圖2 clusters之間優(yōu)勢(shì)菌屬相對(duì)豐度差異
2、ASB對(duì)微生物群落結(jié)構(gòu)的相對(duì)關(guān)聯(lián)性
Envfit分析(單變量模型)確定了13個(gè)變量作為腸道細(xì)菌多樣性的重要驅(qū)動(dòng)因素，從中我們選擇了8個(gè)非冗余變量來構(gòu)建我們的模型：嬰兒年齡、母親生產(chǎn)時(shí)使用抗生素、母親的種族、分娩方式、3個(gè)月時(shí)母乳喂養(yǎng)狀況、是否有兄弟姐妹、嬰兒分泌物狀況和母親的ASB消耗量（圖3a）。完整的數(shù)據(jù)集中顯著的預(yù)測(cè)因素是嬰兒的年齡、母親的種族、生產(chǎn)時(shí)使用抗生素和分娩方式。同樣的四個(gè)變量加上3個(gè)月時(shí)母乳喂養(yǎng)狀況，在一個(gè)多變量模型中進(jìn)行了測(cè)試，解釋了14.2%群落變異（表2）。僅在多變量模型中，母親食用ASB是嬰兒腸道細(xì)菌組學(xué)的顯著預(yù)測(cè)因子（表2）。分娩方式、生產(chǎn)時(shí)抗生素和3個(gè)月時(shí)母乳喂養(yǎng)狀況也對(duì)群落組成有顯著影響，但低于嬰兒年齡和母親種族（表2）。
接下來，作者對(duì)不同cluster進(jìn)行了beta多樣性分析。Envfit單變量模型為每個(gè)cluster確定了不同的驅(qū)動(dòng)因素（圖3a）。Cluster1中beta多樣性的驅(qū)動(dòng)因素主要是母親因素，而cluster4的驅(qū)動(dòng)因素主要是嬰兒因素（圖3a）。Cluster2是唯一的母親ASB攝入與beta多樣性相關(guān)，單變量分析和多變量分析均得到證實(shí)（圖3a和表2）。
完整數(shù)據(jù)集中，鑒定到2個(gè)與孕婦食用ASB相關(guān)的ASV，一個(gè)是擬桿菌屬ASV45另一個(gè)是普氏菌ASV42（圖3b）。Cluster2中與母親ASB消耗量相關(guān)的ASV19富集，ASV27、ASV83、ASV45和ASV25減少（圖3b）。
表2母親在懷孕期間食用ASB與出生后第一年的細(xì)菌群落聚集有關(guān)
圖3腸道細(xì)菌多樣性的驅(qū)動(dòng)因素和母親食用ASB相關(guān)的指示類群在clusters之間存在差異
3、ASB暴露與尿液代謝物之間的關(guān)系
使用MetaboAnalyst軟件確定了20種不同的代謝物。由于代謝組中的功能特征反應(yīng)了微生物代謝的冗余性，并且不太容易受到分類學(xué)數(shù)據(jù)集典型個(gè)體間差異的影響，作者測(cè)試了3個(gè)月和12個(gè)月時(shí)母親ASB消耗量對(duì)完整數(shù)據(jù)顯著的影響。兩種尿液代謝物亞精胺和琥珀酸在暴露于ASB的3個(gè)月嬰兒中顯著升高（圖4）。
圖4母親ASB消耗量、3個(gè)月嬰兒尿液代謝物濃度和12個(gè)月嬰兒BMI之間的關(guān)系
4、嬰兒一歲時(shí)BMI與ASB、腸道微生物和尿液代謝物之間的關(guān)系
最后，在完整數(shù)據(jù)集上使用一個(gè)多變量線性模型，作者測(cè)試了母親ASB消耗量、微生物群落組成、與高ASB消耗量關(guān)聯(lián)的兩種代謝物與1歲嬰兒BMI z-score間的關(guān)系。此隊(duì)列中嬰兒出生時(shí)體重與一歲時(shí)的BMI沒有相關(guān)性。然而，多變量線性模型證實(shí)母親ASB日消耗量與嬰兒較高的BMI相關(guān)，并表明BMI與12個(gè)月時(shí)微生物組成有關(guān)但與3個(gè)月時(shí)無關(guān)（表3）。值得注意的是，琥珀酸與BMI呈正相關(guān)，與亞精胺無關(guān)，表明這種關(guān)聯(lián)也可能涉及微生物來源的代謝物（表3和圖4d）。
表3孕期母親ASB消耗量和尿琥珀酸與一歲時(shí)嬰兒高BMI之間的關(guān)系
總結(jié)
確定母親ASB消耗量與嬰兒BMI之間的聯(lián)系，本文結(jié)果表明孕婦懷孕期間食用ASB可能會(huì)影響嬰兒腸道微生物群落的建立，偏離之前所描述的典型的微生物群落成熟軌跡（表2和圖3a）；與一歲時(shí)嬰兒BMI增加有關(guān)，這可能是琥珀酸介導(dǎo)的（表3）。母親ASB的使用對(duì)嬰兒微生物的影響明顯小于其他已知因素，如母乳喂養(yǎng)、分娩方式、種族、嬰兒年齡和生產(chǎn)時(shí)抗生素（圖3a）。本文對(duì)100名嬰兒腸道菌群組成和功能進(jìn)行了研究，發(fā)現(xiàn)母親懷孕期間食用ASB可能對(duì)嬰兒出生后一年內(nèi)的腸道菌群發(fā)育和體重指數(shù)產(chǎn)生不可預(yù)見的影響。
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