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新证据支持胎盘中存在微生物

2020-02-09 20:08

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微生物组和人类息息相关,通常来说,这一肉眼看不见的群体决定了人类的营养摄取以及抵御疾病的能力。但微生物究竟何时“定居”人体内?对科学界而言,这是一个争议日益激烈的话题。

贝勒医学院的研究人员之前发现了证据表明,胎盘中有一个稀疏但仍然存在的微生物群落,他们和其他研究人员推测,这可能有助于妊娠期的关键功能,包括免疫力。

大多数婴儿首次接触微生物是在出生期间,研究人员如此认为。图片来源: Edgard Garrido/Reuters

日前,国际顶级期刊《自然》在线发表了来自英国剑桥大学一个研究团队的最新研究:健康的人类胎盘没有微生物组。这一结论被普遍认为是继2014年以来最大的一次反转。

关于我们和其他人在胎盘中的发现存在一些争论。由于它是一个稀疏或低生物量的社区,因此要问我们认为微生物组实际上有多少细菌和多少是一个公平的问题。可能是环境污染,或者是胎盘中的母体血液,资深作者Karlersti Aagaard博士说,他是Baylor的妇产科教授Henry和Emma Meyer教授。

万家彩票平台,怀孕后,人类胚胎开始形成一个重要的器官,它对胚胎的成长至关重要:胎盘。胎盘既是胚胎的生命线,又是它的监护者:它会把母亲血液中的氧气、营养和免疫分子输送给发育中的胎儿,它同时还是阻隔感染的屏障。1个多世纪以来,医生一直认为,像胎儿和子宫一样,这个仿如昙花一现的结构是无菌的,否则就是哪个地方出现了问题。

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视觉确认

2011年前后,Indira Mysorekar开始质疑这个观点。她和同事收集了美国密苏里州圣路易斯一家医院分娩女性的近200个胎盘样本,对其进行切片和染色分析。研究人员在显微镜下检查这些样本时,他们在其中近1/3的胎盘样本中发现了细菌。“这些细菌实际上位于胎盘细胞的内部。”圣路易斯华盛顿大学微生物学家Mysorekar说。

众所周知,胎盘是女性怀孕期间一种特殊的短暂存在物。长久以来,胎盘被视作为胎儿提供了发育所需的一切:氧气、营养食物、废物处理,甚至来自母亲免疫系统的抗体,但不包括微生物。

以前,使用宏基因组学或微生物组测序发现了细菌,现在我们已经确认信号基于我们用荧光标签标记细菌RNA的能力,并实际看到它们,产科学教授Maxim Seferovic博士说。贝勒的妇科学和该研究的主要作者。我们利用强大的新成像技术在细菌RNA信号中增加更多特异性,这有助于我们在胎盘组织的微结构中看到细菌。

细菌通常暗示着感染,而感染是导致早产的一个常见原因。但Mysorekar观察到的微生物似乎并非是病原体。她在其附近并未观察到任何免疫细胞;也并未看到炎症迹象。而且细菌不止存在于那些分娩过早的女性的胎盘中,Mysorekar在健康怀孕女性的胎盘样本中也发现了它们。“那是我们获得的可能是常规微生物组的首批线索。”她说。

数年之前,得克萨斯州休斯敦贝勒医学院的产科医生Kjersti Aagaard注意到,孕妇阴道中的细菌和婴儿出生后第一周的细菌并不匹配,这就和婴儿应该在产道中得到细菌并形成微生物组这一传统观点相悖。

研究人员使用针对细菌rRNA设计的信号放大16S通用原位杂交探针以及其他几种组织学方法检查足月和早产的微生物。Seferovic说,这项研究经过精心设计,旨在尽可能地控制污染,因此这些稀疏的细菌可以准确地归因于它们在胎盘中的位置。

过去几十年,了解微生物如何塑造人类健康和成长发育的研究极其热门,但一些研究人员担心一个关键的问题尚未得到回答:细菌是什么时候开始殖民到人体。医生一直认为,首次接触移植细菌发生在产道。一些临床医生甚至开始研究,剖腹产出生的婴儿是否会受益于擦拭母亲阴道细菌。但Mysorekar和另一些科学家发现了胎盘、羊水和胎便中存在细菌的证据。这让一些科学家认为,微生物组可能在胎儿出生前就已经在其体内“扎了根儿”。

2014年,Aagaard带领的研究团队发现了胎盘组织中的细菌DNA,其团队发表的论文瞬间引起轰动,颠覆了此前的认知。但多数反对者认为,胎盘的细菌信号来自于污染物。

我们没有看到早产或足月分娩之间的数量或数字差异,也没有看到它们定位于不同的基质。但我们确实看到早产或足月的细菌属的差异,这支持了我们和其他人过去的调查结果也是如此,Aagaard说。

若果真如此,细菌将是怀孕的一个常见部分,它们在塑造发育免疫系统的过程中将有着重要的作用。科学家或许能由此找到方法改变子宫中的微生物组成,并可能阻止过敏、哮喘和其他的症状。他们还可能揭示与早产和怀孕期间其他综合征相关的微生物特征,这将有助于了解为什么会出现这些微生物。

此番剑桥大学Gordon C. S.Smith等人率领的研究团队希望通过迄今为止规模最大的一项研究来解决这一争论,他们分析了537名刚生完孩子的女性的胎盘。

一个稀疏的社区

探索胎盘

为保证结果的准确性,研究人员使用了两种DNA测序方法。一种方法针对所有细菌共有的基因部分;另一种方法将现有存在的DNA拼接在一起,并将其映射到特定的细菌和动物物种中。

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