儿童身上的细胞数量与成人一样吗（微生物组与45个月大儿童的认知功能有关）

要点

• 产前、围产期和产后因素影响神经生物学功能。
• 肠道微生物组在生命早期就形成了，并与大脑相互作用。
• 对380名学龄前儿童的认知功能进行了评估。
• 微生物组和一个类群(肠杆菌科)显示有关联。
• 可以采取微生物组的干预措施，从而改善认知功能。

微生物组(microbiome)是生活在人体内外的众多微生物的集合，已被证明在身体健康中发挥着关键作用。最近，大量研究证明了它在精神疾病病因学中的作用。

肠道菌群已被证明通过神经(迷走神经)、内分泌、免疫和体液(细胞因子、短链和长链脂肪酸)途径与大脑(肠道-脑轴)相互作用。此外，它与心理健康有关，并与精神分裂症、双相情感障碍、注意缺陷多动障碍和自闭症谱系障碍等疾病有关。

现代测序方法使研究这些密集的微生物种群成为可能，例如在人类肠道中普遍存在的微生物种群。已经发现，微生物组成在不同个体和同一个体不同身体部位之间存在差异。人类微生物组在生命的前1-3年经历重大变化，但随后在个体水平上保持相对稳定。

然而，目前尚不清楚人体的细菌定植是在子宫内还是在分娩期间开始的。在分娩过程中，婴儿暴露在母亲和环境的各种微生物群中。微生物组会受到各种因素的影响，包括分娩方式、母乳喂养、配方奶喂养和一般营养状况以及药物的使用，特别是抗生素。

虽然生命的最初几年对微生物组的建立至关重要，但这一时期也是神经生物学功能发展的关键阶段，很可能代表神经发育性精神疾病的病因学的关键阶段。

研究概况

产前、围产期和产后因素已被证明可以影响神经生物学功能，并改变日后发生精神障碍的风险。肠道微生物组在生命早期就已建立，并通过脑-免疫-肠道轴与大脑相互作用。然而，人们对微生物组与儿童早期认知功能的关系知之甚少。

本研究使用16S rDNA和宏基因组测序对380名儿童的粪便微生物组进行了特征分析，旨在研究微生物群组与45个月儿童认知功能之间的关系，认知功能使用韦氏学龄前和初级智力量表(WPPSI-III)进行测量。

• 结果显示，微生物组与认知功能显著相关。
• 在认知功能和肠杆菌科一个未知属的相对丰度之间发现了强烈的相关性。
• 后续的中介分析显示，该属微生物介导了母亲孕期吸烟和当前吸烟与认知功能的关联。
• 对这些样本的宏基因组测序表明，该属与asburiae肠杆菌的亲缘关系最密切。
• 代谢潜力分析显示，认知功能与微生物去甲精胺生物合成途径存在名义上的显著相关。

图 WPPSI-III 评分的分布和平均值。A) 肠杆菌科内的属丰度；B) 怀孕期间吸烟

总之，研究结果表明，肠道菌群的改变与儿童的认知功能有关。儿童的微生物组可能会受到环境因素的影响，例如饮食、抗生素和香烟烟雾暴露，以及通过服用益生菌或益生元药物进行治疗。

后续研究需要测试这个年龄段的微生物组和认知功能之间直接相互作用的可能性。应从改善幼儿认知功能的角度探讨改变微生物组的干预措施。