作者:冯丽妃 来源:中国科学报 发布时间:2026/4/27 14:40:36
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生命起跑线上,这些微生物在悄悄塑造孩子大脑

 

剖腹产是否会因影响母婴微生物传递而影响婴儿的正常发育?这是许多准妈妈和新手妈妈密切关注的问题。如今,香港中文大学(以下简称港中大)的一项研究再次证实了这一关联。

近日,该校医学院团队研究表明,婴儿出生时的表观遗传改变与肠道微生态之间存在相互影响,这种相互作用不仅会塑造婴儿出生后第一年的肠道菌群结构,还与三岁时出现自闭症谱系障碍(ASD)、注意力不足及过度活跃症(ADHD)等症状密切相关。剖腹产被认为是其中的关键影响因素之一。在该团队发表于细胞出版社旗下开放获取期刊《Cell Press Blue》的一项研究中,研究者指出,通过肠道微生物移植或补充特定益生菌,有望降低相关神经发育风险。

出生印记:表观遗传如何塑造肠道微生态

婴幼儿免疫系统与神经系统的发育,与其初生阶段的表观遗传特征及肠道微生物组密切相关,并进一步影响日后神经发育障碍的风险。“出生后的一到三年,是婴幼儿脑部及免疫系统发育的关键窗口期。”论文通讯作者、港中大卓敏内科及药物治疗学讲座教授、医学院肠道微生物群研究中心主任陈家亮表示。

过去已有不少研究表明,早期表观遗传改变及肠道微生态的发展都会影响儿童远期健康,但鲜有研究探讨二者之间的相互作用。

“与稳定的人类基因组不同,表观遗传改变如同一个‘分子开关’,会在从子宫内到出生后的多种刺激下发生变化。它不改变DNA序列,而是通过DNA甲基化等机制影响基因表达,从而影响幼童的健康。”陈家亮解释道。

在此背景下,该校医学院跨学科团队开展了一项纵向队列研究,招募了969个家庭,以探讨婴幼儿期的环境与饮食因素如何影响肠道微生态的形成。研究团队分析了其中571名新生婴儿脐带血的DNA甲基化模式,并将相关数据与婴儿在出生时、2个月、6个月及1岁时采集的肠道微生物样本,以及母亲在妊娠第三孕期和父母双方的肠道微生物样本进行对照分析。

结果显示,新生儿的表观遗传改变与分娩方式、怀孕时长、是否有年长兄姊及母体过敏史有关,但不受父母肠道微生态的影响;而新生儿肠道微生态的发育则受分娩方式、抗生素使用、是否有年长兄姊及母乳喂养等因素影响。更重要的是,婴儿出生后第一年的表观遗传状态,会直接影响其肠道菌群的早期发育轨迹。例如,当参与免疫应答和病原体识别的基因表现出较高的DNA甲基化水平时,婴儿在6个月大时的肠道微生物多样性会显著降低。

值得关注的是,分娩方式是一个关键影响因素。与自然分娩相比,剖腹产婴儿在免疫系统及大脑发育相关基因上呈现出不同的DNA甲基化模式。研究者推测,这可能与剖腹产缺乏自然分娩过程中的应激反应及皮质醇暴露有关;同时,剖腹产婴儿从母体获得的初始微生物菌群也相对较少。

积极信号:特定微生物可作神经发育“保护伞”

“我们希望通过研究,厘清表观遗传与微生物组在新生儿出生时如何相互影响,以及这种交互作用如何进一步影响幼童出现潜在神经发育障碍的风险。”论文共同作者、港中大医学院副教授黄世万表示。

为此,研究团队通过行为问卷调查评估了婴幼儿三岁时的神经发育状况,并分析了微生物组、表观遗传特征与神经发育障碍早期症状之间的关联。结果表明,表现出ASD及ADHD症状的三岁儿童,其表观遗传特征和肠道微生态结构均具有特定模式。其中,部分基因的DNA甲基化状态与婴幼儿出现上述两种症状的风险密切相关。

不过,研究也带来了积极信号。虽然某些表观遗传特征会增加神经发育障碍的风险,但肠道中的某些“益菌”可能起到保护作用。研究表明,若在新生儿出生后第一年补充两种特定肠道微生物——裂果胶毛螺菌(Lachnospira pectinoschiza)和迪氏副拟杆菌(Parabacteroides distasonis),那么即便婴幼儿携带与ASD和ADHD相关的表观遗传特征,后续表现出相应症状的概率也会显著降低。

“这意味着,未来或可通过饮食调整或补充特定益生菌,来促进儿童脑部健康发育。”陈家亮指出。

港中大医学院教授黄秀娟介绍,团队最终目标是研发出安全且非侵入性的早期干预方法,例如特定益生菌或活体生物治疗药物,以帮助建立健康的肠道微生态,从而长远降低神经系统发育障碍的风险。

“大脑健康的基石在出生前就已奠定,但我们不希望公众误以为儿童脑部发育在出生时便已成定局。儿童发育受多重因素影响,目前医学界只是揭开了这幅拼图中的一小部分。”黄世万表示,团队将持续跟踪参与研究的儿童,深入探索早期因素如何影响其成长,并通过实验室研究进一步验证肠道微生态与神经系统发育之间的因果关系。

论文作者(左起:港中大医学院助理教授张琳、黄秀娟、陈家亮、黄世万教授,助理教授彭也)。香港中文大学供图

相关论文信息:

https://doi.org/10.1016/j.cpblue.2026.100009

 
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