圍生期母體抗生素使用可造成小鼠成年後腸道微生物及行為學改變

一直以來，母親圍生期抗生素使用的安全性，尤其是對兒童成年後的遠期影響困擾著婦產科和兒科醫生的治療決策。最近，加拿大McMaster University的一項研究為這一問題的解決提供了依據。通過動物實驗，研究者發現圍生期的抗生素使用會造成幼兒成年後的腸道微生物組改變及社會行為缺陷，而益生菌的使用可以使這種負面影響得到改善。該項研究結果發表於2017年4月的Nature Communications。

研究者使用了孕期的雌性小白鼠，在孕晚期及哺乳期對其餵食小劑量青黴素，並在誕生的小鼠成年後進行了腸道微生物的基因組檢測及一系列的行為學測試。實驗結果表明，母鼠於圍生期的青黴素使用改變了新生鼠成年後的腸道微生物組成，其中厚壁菌（Firmicutes）和變形菌（Proteobacteria）的數量明顯增加，而擬桿菌（Bacteroidetes）和乳酸菌（Lactobacillaceae）的數量明顯減少。先前的研究表明，類似這樣的腸道微生物組成的改變可能會造成成年後糖尿病的患病概率增加以及免疫功能異常。

在行為學方面，於圍生期服用了青黴素的雌鼠其所誕後代小鼠於成年後出現了顯著的社會行為改變，表現為與同品系小鼠接觸的時間減少，以及花費更多時間與之前熟識的小鼠相處（而不是首次見面的陌生小鼠）。同時，青黴素暴露的一些小鼠於成年後表現出異常的攻擊性，以及在面對應激刺激後更多的迴避行為。這些行為學的改變表明圍生期母體服用抗生素不僅會影響新生兒的腸道微生物組成，同時會通過腦-腸軸（gut-brain axis）的多系統作用影響兒童正常的認知行為發育。進一步的研究發現這種改變可能與中樞神經系統中的精氨酸加壓素受體1b（arginin vasopressin receptor 1b, Avpr1b）的表達增加有關，而此受體的表達增加可能與異常的侵略性行為以及大腦特定區域（如額葉）的炎性細胞因子水平升高有關。

此外，研究者嘗試用一種益生菌- 鼠李糖乳酸菌（Lactobacillus rhamnosous，JB-1）與青黴素伴隨餵食母鼠，發現所誕小鼠成年後的社會行為得到改善，這可能與鼠李糖乳酸菌在神經、免疫和內分泌系統的多方面調節功能有關。

本研究從動物實驗的角度表明圍生期的抗生素使用可以改變兒童成年後的腸道微生物組成，而這種菌群失調會造成社會行為的改變。益生菌的補充會在一定程度上改善抗生素的負面影響。這些結果可能會對罹患孤獨症等精神疾病的人群提供新的臨床干預思路。

參考文獻：

LeclercqS, et al. Low-dose penicillin in early life induces long-term changes in murine gut microbiota, brain cytokines and behavior.Nat Commun. 2017 Apr4;8:15062.

作者簡介：柳雲鵬（Yunpeng Liu），McMaster Brain-Body Institute, The Research Institute of St. Joseph sHamilton, Hamilton, Canada.

恆祥諮詢

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