神经发育障碍(例如自闭症、注意力缺陷/多动障碍、学习障碍)在发育早期表现出来并导致多种终生缺陷。6至17岁儿童受发育障碍影响的人数占全球的13.4%,1至7岁岁儿童占20.1%。大量研究证实肠道微生物群的失调与自闭症谱系障碍有关,肠道微生物群通过菌—肠—脑轴影响大脑功能和行为。
近日,一项研究确定了婴儿两个关键时期的肠道微生物群与神经发育之间的关联。研究表明,婴儿晚期以拟杆菌为主的肠道微生物组与神经发育增强有关,尤其是在男孩中。
研究人员分析了来自加拿大健康婴儿纵向发育队列的405名婴儿,在1岁和2岁时评估神经发育。对平均年龄为4个月和12个月的儿童的粪便样本进行肠道微生物群分析,以确定婴儿期两个关键时期肠道微生物群与神经发育之间的关联。
12个月时肠道微生物群的相对丰度确定了三组婴儿最相关的菌:变形菌群(12个月时丰度高22.4%)、厚壁菌群(12个月时丰度高46.0%)和拟杆菌群(12个月时丰度高31.6%)。
相对于变形菌门优势集群,拟杆菌门优势集群与有更高的认知、语言和运动得分相关。当按性别分层时,只有具有拟杆菌占优势的男婴认知和语言发展更好。表明肠道微生物群中的拟杆菌群丰度与2岁时的认知和语言得分呈正相关。
具体是什么机制呢?
进一步分析发现,增强鞘脂类的合成和代谢是关键,以及拟杆菌和链球菌之间的拮抗也是拟杆菌为主的肠道微生物群特点。
拟杆菌是极少数产生称为鞘脂的代谢物的细菌之一,鞘脂有助于大脑中神经元的形成和结构。有更多的这些微生物意味着它们产生更多的鞘脂,大脑中神经元连接的形成以及认知和语言分数也更高。
有什么办法可以增加这类菌吗?
研究发现,剖宫产是可以显著消耗拟杆菌的因素之一。对婴儿肠道微生物群组成产生积极影响的因素包括母乳喂养、高纤维饮食、与狗一起生活以及接触自然和绿色空间。
虽然,这些发现并不一定意味着拟杆菌群比例较低的儿童在童年后期或成年期会落后于同龄人,但研究人员认为,该研究提供了早期的希望,在早期检测和调整儿童肠道菌群作为一种潜在识别有神经发育障碍风险儿童并进行干预的方法。
Bacteroides-dominant gut microbiome of late infancy is associated with enhanced neurodevelopment