实用儿童微生态学
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第二节 影响儿童肠道菌群建立的因素

新生儿肠道微生态生境的形成和肠道菌群的建立受多种因素的影响,而且研究发现,母孕后期的饮食习惯和分娩时母亲的紧张情绪均影响新生儿早期定植菌的质和量。新生儿肠道菌群是由多种细菌构成的、庞大的生态体系,这些细菌群通过发挥各自独特作用影响肠道生态体系功能,对机体的生理作用主要反映在营养、代谢、免疫防御等多个方面。出生至2~3岁时期是婴儿肠道菌群形成并达到平衡的重要时期,肠道菌群的初始化建立和菌群结构的形成决定了机体日后免疫应答和代谢,内外界因素直接影响微生物与宿主间的相互关系,如个体的遗传背景、分娩方式、喂养方式、早产、应用抗生素以及与父母、兄弟姐妹、医护人员的接触等,均影响肠道菌群的定植和演替。

一、分娩方式对肠道菌群定植的影响

婴儿期是肠道菌群快速演替的重要阶段,肠道菌群不稳定,易受外界因素影响,发生菌群失调。母体内胎儿处于无菌状态,分娩过程开始了第一次与微生物的接触。阴道分娩儿最初菌群定植来源于所接触的母体菌群,包括母亲的粪便、阴道及皮肤的细菌。剖宫产儿则代之为环境中细菌,如医疗设备、空气及护理人员的手所携带的细菌,这些细菌与母体菌群有很大差别,包括了一些潜在致病微生物,这种致病菌如提前定植则在一定时期内有可能成为肠道优势菌。
研究发现,剖宫产组婴儿肠道长双歧杆菌平均水平显著低于阴道分娩儿,消化道早期定植的肠道菌群在婴儿免疫系统的发育成熟过程中扮演着重要角色,通过阴道分娩可促进新生儿免疫系统细胞因子的产生,而剖宫产等非自然因素可改变或延迟新生儿肠道菌群的早期定植并增加特应性疾病的发生,母亲的肠道和产道菌群的母婴传递在婴儿肠道菌群的定植形成过程中也具有重要的作用。Mikami等研究表明,阴道分娩儿和母体肠道的短双歧杆菌数量是影响婴儿肠道双歧杆菌定植发展的重要因素,择期剖宫产以及出生过程中接触环境的过度卫生可减少母婴间正常菌群的传递,因而影响了婴儿肠道菌群的定植发展。研究发现,剖宫产儿肠道双歧杆菌数量较阴道分娩儿少,而且肠道中类杆菌、双歧杆菌和大肠埃希菌在肠道定植较阴道分娩儿延迟。Adlerberth认为母亲的阴道、粪便、皮肤的菌群结构和婴儿所接触的环境因素是肠道初始菌群的来源。Fanaro则强调环境因素对剖宫产儿肠道菌群定植的重要性与阴道分娩儿比较,剖宫产儿肠道类杆菌,双歧杆菌和大肠埃希菌定植延迟,双歧杆菌数量少而艰难梭菌等其他菌种数量高,这是因为阴道分娩儿起始定植菌源于母亲的粪便和阴道菌群,而剖宫儿初始定植菌源于医院环境。张琳采用传统细菌培养方法对46例足月新生儿研究发现,剖宫产儿双歧杆菌的定植晚于阴道分娩儿,且达到优势化时间也延迟。Grölund收集34例剖宫产儿和30例阴道分娩儿对生后第3、10、30、60、180天粪便进行菌群分析发现,生后第10天时剖宫产儿肠道乳酸杆菌定植与阴道分娩儿相似,双歧杆菌延迟至生后1个月,脆弱拟杆菌定植差异最大,表现在生后2个月时剖宫产儿肠道仍无脆弱拟杆菌落定植,至生后第6个月时脆弱拟杆菌定植仍明显低于阴道分娩儿,而肠道内产气荚膜梭菌的含量高于阴道分娩儿,作者认为剖宫产儿菌群定植较阴道分娩儿延迟,这种影响可持续至生后6个月。
近年来,随着分子生物学技术的发展,基于16S rDNA的序列分析,为我们对肠道菌群的研究提供了新的视野。Prashant采用实时定量PCR技术,分析了7例剖宫产儿和7例阴道分娩儿肠道菌群发现,阴道分娩儿主要菌群为不动杆菌( Acinetobacter)、双歧杆菌( Bifidobacterium)、葡萄球菌( Staphylococcus);而剖宫产儿肠道定植菌种较为复杂,主要菌群定植包括柠檬酸杆菌( Citrobacter)、大肠埃希菌( Escherichia coli)、难辨梭菌( Clostridium difficile),剖宫产婴儿肠道双歧杆菌定植缺失。剖宫产儿与阴道分娩儿早期菌群组成的差异,提示剖宫产影响了新生儿早期定植菌的种类。大量研究显示早期定植菌对于刺激免疫系统发育、成熟发挥了重要作用。分布于肠上皮细胞及黏膜层中的肠相关淋巴组织是人体最大免疫器官,肠道微生物在肠上皮的黏附与定植过程直接影响机体免疫系统的发育和成熟,并在维持免疫系统自稳中发挥了重要作用:①肠道菌群可刺激肠相关淋巴组织产生抵御致病微生物的抗体,对无菌动物研究发现,无菌小鼠体内免疫系统发育不完善,当肠内微生物定植后肠道淋巴滤泡则显著增加,血清sIgA和其他免疫球蛋白增高,免疫系统发育趋向成熟。②肠道共生菌可诱导固有免疫系统识别自己和非己,其机制包括肠道微生物与模式识别受体(PRRs)间的相互作用。其中Toll样受体是经典模式识别受体的一种,其配体为菌体细胞壁的成分,包括脂多糖、肽聚糖、脂磷壁酸和细胞壁脂蛋白,Toll样受体特异性识别肠道共生菌及其代谢产物、细胞壁成分和DNA,区分致病菌和肠道共生菌,启动免疫反应抵抗致病微生物,肠道益生菌可通过干扰TLRs受体的数量,抑制炎性因子产生发挥免疫耐受作用。③肠道某些共生菌如脆弱拟杆菌通过独特基因信号直接促进Foxp3(+)调节性T淋巴细胞产生。研究发现,给无菌小鼠补充脆弱拟杆菌可增加调节性T淋巴细胞的免疫抑制能力、介导抗炎因子IL-10、TGF-ß产生。④肠道菌群对促进新生儿期免疫Th1/Th2平衡发挥了重要的作用。John等对肠道菌群进一步研究证实,与阴道顺产儿相比,剖宫产儿更易定植梭菌属,研究显示阴道菌群被认为是最初的定植者的来源,出生5~10分钟婴儿的胃内容物,与母亲的宫颈类似。剖宫产分娩的婴儿显示暴露在外部环境的细菌与来源于母体的细菌有很大差别,从而导致正常肠道菌群定植的延迟。目前研究认为,分娩方式不同所导致肠道菌群结构发生变化可增加今后某些疾病的发生率。Huurre A对阴道分娩和剖宫产儿1年的随访研究发现,生后1个月时阴道分娩儿粪便中细菌总数高于剖宫产儿,其中双歧杆菌差异最大,6个月时差别消失,并认为剖宫产儿日后发生腹泻和食物过敏风险大,但未阐明两者间关系,有关肠道共生菌对过敏性疾病的保护作用有待进一步研究。S.Thavagnanam和Bager进行meta分析显示,剖宫产可增加儿童日后支气管哮喘发生率。EggesboM认为剖宫产儿更易患IgE介导的食物过敏,但目前尚无直接免疫学证据解释这一临床现象。Frederika 对1176名不同分娩方式婴儿的追踪观察发现,剖宫产儿生后1个月肠道梭状芽孢杆菌定植比例高,且此时期梭状芽孢杆菌的定植比例与儿童期反复喘息和湿疹的发生呈正相关关系。
总之,剖宫产绕开了母亲的阴道,使婴儿不能直接接触母体菌群,代之以环境细菌,这些外来菌一旦早期定植在一段时期有可能成为肠道优势菌,产生所谓“定植抗力”延迟了肠道正常菌群的定植,剥夺了正常菌群对免疫系统刺激的关键期,增加剖宫产儿日后过敏性疾病、自身免疫性疾病的发生风险。补充益生菌可纠正异常肠道菌群结构,在过敏性疾病的一级预防中发挥作用,但对于益生菌的菌种的选择、使用剂量及远期效果还有待进一步研究。因此,严格掌握剖宫产手术指征,尊重人体的自然性对于儿童的健康至关重要。

二、喂养方式对肠道菌群定植的影响

从营养学角度来讲,母乳喂养被认为是婴儿的最佳喂养方式。世界卫生组织(WHO)推荐婴儿母乳喂养至6个月,添加辅食后还可继续母乳喂养,母乳喂养的保护作用可持续到生后2年。已有研究证实,喂养方式是影响肠道菌群定植的主要因素之一,母乳喂养和配方奶喂养儿肠道菌群的构成存在差异。早期研究表明,母乳喂养婴儿以双歧杆菌为优势,配方奶喂养儿菌群呈现多样化,大肠埃希菌、类杆菌数量较多,同时含又较多的梭菌、双歧杆菌、葡萄球菌和其他肠道细菌。在日本一项研究发现,无论母乳喂养或人工喂养儿,肠道最初定植的均是需氧菌,厌氧菌定植在后。母乳喂养儿双歧杆菌增长迅速,生后第6天时就成为肠道优势菌,双歧杆菌/肠杆菌比值约1000∶1,而人工喂养儿生后第6天双歧杆菌仍不是肠道优势菌,双歧杆菌/肠杆菌约1∶10,其他细菌如肠杆菌、类杆菌、肠球菌含量均高于母乳喂养儿。母乳喂养婴儿肠道中以双歧杆菌占优势主要归功于母乳中含有能够促进双歧杆菌生长的寡糖(双歧因子),这是一种天然益生元,在不同时期的母乳中含量不等,生后第4天时含量最高,约为2g/100ml,第30天和第120天时分别下降至20%和40%。此外,通过母乳可直接为婴儿胃肠道输送细菌,估计母乳中含有细菌10 9个/L,包括葡萄球菌、链球菌、双歧杆菌和乳杆菌,这些细菌既来自乳腺导管,也可来自乳头及其周围皮肤。已经证实,母乳中的双歧杆菌和乳杆菌是婴儿肠道有益菌的重要来源之一。最近研究表明,母乳喂养儿与人工喂养儿厌氧菌群构成无很大差别,这是由于配方奶的改进,在配方奶粉中已经添加低聚果糖(FOS)、低聚半乳糖(GOS)等寡糖,使其更接近母乳。另外观察生后1周左右的母乳喂养儿和人工喂养儿菌群的构成是相同的,因为这个时期菌群的定植还不依赖于饮食结构的变化。
近年来,Illumina高通量测序技术又称新一代测序技术或第二代测序技术,采用专有的可逆终止子测序化学方法对数百万片段进行大规模测序的新型测序技术,是目前用于肠道微生物研究最先进的检测技术。基因序列分类显示,98.9%以上基因属于放线菌门( Actinobacteria)、拟杆菌门( Bacteroidetes)、厚壁菌门( Firmicutes)、变形菌门( Proteobacteria)4种菌门,人类肠道优势菌群的2个细菌门主要是拟杆菌门和厚壁菌门。母乳喂养婴儿肠道以双歧杆菌科为优势菌,人工喂养儿肠道菌群呈多样化。采用Illumina测序技术观察6个月内不同喂养方式婴儿肠道菌群的差异,发现母乳喂养婴儿肠道以肠杆菌科细菌、韦荣球菌科、拟杆菌科为优势菌,双歧杆菌科平均含量为8%,并非主要优势菌,但明显高于人工喂养组。人工喂养儿粪便菌群呈多样化改变,主要以肠杆菌科细菌和链球菌为优势菌,其他类细菌所占比例少。研究认为肠杆菌科细菌、韦荣球菌科、拟杆菌科、双歧杆菌科是造成不同喂养方式婴儿肠道菌群差异的主要菌群。肠杆菌科细菌在3种喂养方式婴儿肠道中均为优势菌,但母乳喂养组含量明显低于人工喂养组和混合喂养组;母乳喂养组韦荣球菌科所占比例明显高于人工喂养组;人工喂养婴儿粪便中拟杆菌科和双歧杆菌科的含量很低,尤其是拟杆菌科。结论,人工喂养儿粪便微生物丰度较母乳喂养儿高,与Bezirtzoglou E研究结果相一致。目前关于不同喂养方式婴儿肠道菌群差异机制的研究观点很多,大多认为母乳中含有一些细胞因子、免疫球蛋白、乳铁蛋白、双歧因子等,能促进有益菌生长,抑制肠杆菌和致病菌的繁殖,增强机体免疫功能,而配方乳表现营养方面的缺陷。另外,也与母亲的生活习惯、婴儿的个体差异有关。研究证明食用发酵食物和素食的母亲粪便中双歧杆菌的数量比食肉食者要高,这是由于发酵食品、素食中含有双歧因子、寡糖等能促进双歧杆菌生长。

三、胎龄对肠道菌群结构的影响

早产儿肠道菌群定植菌无论在时间、构成和数量上均不同于足月儿,早产儿肠道不成熟,在NICU监护并应用抗生素均延迟正常菌群定植,为潜在致病菌定植提供机会。应用抗生素对肠道菌群构成有负面作用,主要抑制专性厌氧菌如双歧杆菌和类杆菌的生长。抗生素药动学不同、家庭环境不同和肠道微生物种属不同均对早产儿肠道菌群的定植产生影响。
1. 早产儿肠道菌群定植特点
新生儿肠道菌群定植是一个复杂过程,与足月儿相比,早产儿肠道乳酸杆菌数量减少,双歧杆菌优势定植时间延迟,其程度与先前抗生素治疗和在保育箱中时间有关。Blakey等对低出生体重儿出生3周内咽喉、胃和粪便菌群分析发现,其各层面菌群均与足月儿存在差异,早产儿喉部和胃菌群定植延迟到出生4天后,肠道菌群在生后4天才出现菌群的定植,以杆菌占优势如大肠杆菌和其他需氧革兰阴性菌,约10%早产儿生后4天期间仅出现梭状芽孢杆菌,其中大部分菌种是暂时的,如酪酸梭状芽孢杆菌、产气梭状芽孢杆菌和辨梭状芽孢杆菌在出生2周后定植才达顶峰。张琳研究已证实早产儿肠道正常菌群的定植明显晚于足月儿,且达优势化时间也延迟。其主要原因是早产儿吸吮力弱,开奶晚,摄入奶量少,加之消化道发育不成熟,使双歧杆菌赖以生存的环境不完善,不能使其定植和繁殖。此外早产儿生后长时间静脉补液,抗生素治疗及暖箱护理,这些措施可扰乱肠道微生态平衡和影响肠道菌群定植。Gewob等对29例出生体重<1000g早产儿生后第10、20、30天粪便菌群定量分析,第10天和第30天时粪便中阴沟肠杆菌、大肠埃希菌、粪肠球菌定植率较高,优势菌种为粪肠球菌、大肠埃希菌、表皮葡萄球菌、肠阴沟菌、肺炎克雷伯杆菌和溶血性葡萄球菌。Schwiertz等应用PCR变性梯度凝胶电泳对29例NICU内早产儿和15例母乳喂养足月儿出生数周内粪便微生物菌群采用16S rDNA多样性检测,发现早产儿出生后最初3天16S rDNA条带很少,生后4天开始增多,10天达稳定,每个早产儿主要条带变化幅度为5~20,大部分早产儿在出生2周后条带模式相似,常见细菌是大肠埃希菌、肠球菌和肺炎克雷伯杆菌,足月儿生后5天16S rDNA条带即达稳定,条带模式多变,个体间条带相似性小,双歧杆菌为主要菌种。表明早产儿与足月儿肠道菌群定植模式不同,早产儿肠道内菌群定植延迟,肠道内细菌种类缺乏,尤其是乳酸杆菌和双歧乳酸杆菌缺乏。其原因:①早产儿多生活在较洁净环境(如无菌新生儿培养箱、重症监护室),可延迟乳酸杆菌和双歧杆菌等肠道正常菌群定植,导致早产儿肠道菌种缺乏多样性,使其定植模式易于改变,如出现抗生素耐药菌种或抗生素治疗后相应菌种缺失,可导致革兰阴性菌的过度生长、黏附及转移,使早产儿易患坏死性小肠结肠炎和败血症;②早产儿常需应用抗生素,可抑制正常肠道菌群的定植;③由于早产儿吸吮能力差,胃容积较少,缺乏母乳喂养,且很多早产儿还需静脉营养,使其肠菌群定植明显晚于足月儿,达优势化时间也延迟。对于早产儿,延迟的食物摄入和肠道菌群建立,以及肠道自身发育的不成熟,不仅对消化吸收功能造成影响,而且对机体免疫系统的建立和成熟出现延迟,易出现新生坏死性小肠结肠炎(NEC)、感染和过敏等相关疾病。
2. 早产儿肠道微生态生境的建立
胎儿肠道主要受羊水调控,在胎儿时期肠道蠕动对调节肠腔环境不十分重要。早产儿消化系统发育不成熟,易受外界环境影响,不利于肠壁结构的成熟和肠道蠕动复合波的形成。胎儿食管上端和原始肠道蠕动至少要到孕33周才出现,肠道蠕动复合波至少到孕34周才能记录。早产儿生后肠道菌群的建立对于建立肠腔微生态生境和肠道蠕动成熟至关重要。但由于早产儿肠道蠕动缓慢,增加了肠道黏液层的厚度,影响了营养物质的转运和吸收,特别是脂溶性营养素的吸收。再则,由于早产儿胰腺和胆功能不成熟,肠道内微环境偏酸,不利于大分子蛋白质的消化和吸收,却利于二肽和氨基酸的吸收。研究发现,孕26~36周早产儿生后2天内肠壁通透性明显高于足月儿。肠壁高通透性不仅使肠道屏障功能下降,也不利于营养素的主动吸收,容易出现肠道并发症,如新生儿NEC。肠内喂养可促进肠黏膜上皮发育,给予早产儿早期肠内喂养是促进宫外环境下小肠黏膜成熟、提高小肠吸收功能的有效方法。
3. 早产儿肠道细菌易位
肠道细菌易位指的是活菌、死菌及其产生的内毒素穿透完整肠道屏障,或者细菌寄存部位发生变化的过程。早产儿的肠黏膜屏障功能不成熟,会引起肠壁通透性增加,有可能导致肠道微环境中的细菌、病毒和内毒素进入肠黏膜上皮细胞,造成肠道感染,甚至穿过肠壁进入血液、器官及组织,造成全身感染。如果给予早产儿完全胃肠外营养,有可能增加肠道微环境内革兰阴性菌经过肠壁进入血液和其他器官机会。口服益生菌制剂可减少肠道细菌易位的发生。肠道细菌易位不仅与早产儿自身防御功能不成熟有关,还与肠道微环境中需氧菌为优势菌群有关。研究表明,鼠李糖乳酸杆菌可减少大肠埃希菌K1A发生肠道细菌易位的机会。
4. 早产儿肠道菌群与相关疾病
①感染性疾病和NEC:由于早产儿肠道双歧杆菌定植及达优势化时间晚,肠道定植抗力也低,有利于需氧或兼性厌氧菌的过度生长及外袭菌的侵入,故早产儿感染发生率高、病死率高。新生儿坏死性小肠结肠炎(neonatal necrotizing enterocolitis,NEC)是常见的新生儿消化系统急症,多见于早产儿。Badowicz等报道,125例NEC中足月儿仅占31.2%,NEC病死率约34%。国内研究显示NEC患儿足月儿构成比略高,可能与环境与感染因素与有关。早产儿胃肠黏膜屏障薄弱,肠道菌群定植延迟,加之产前胎膜早破、肠道感染和全身败血症或使用大剂量广谱抗生素后,肠道菌群失调,易出现细菌过度繁殖,细菌易侵入受损伤的肠黏膜造成NEC。由此可见,肠道菌群与NEC的发生存在密切关系,并影响其预后。由于早产儿胃肠发育不成熟、母乳喂养相对困难,以及受到早产儿相关疾病和药物治疗的影响,特别是抗生素的应用,不仅使肠道菌群建立延迟,更为重要的是建立了以需氧菌为基础的不健康肠道菌群。这不仅影响了早产儿对营养素的摄取,而且影响了肠道及全身免疫系统的成熟,可能出现过敏,甚至出现NEC。不论坚持母乳喂养或早产儿配方奶喂养,在保证足够营养素的前提下,保证早产儿能够获得一定的益生元、谷氨酰胺、益生菌,可促进肠黏膜屏障成熟、促进正常肠道菌群的建立、预防过敏和NEC发生,为保证早产儿生后获得良好的宫外生长奠定基础。②过敏性疾病:由于早产儿肠壁通透性高和肠道免疫系统不成熟,很难阻止食物中某些蛋白质,特别是牛乳蛋白,穿透肠壁进入血液引起过敏。以长链多不饱和脂肪酸为代表的某些脂肪及益生菌可作为免疫调节剂,通过对肠道屏障的保护下调炎症反应,预防过敏。有研究表明,给早产儿提供长链多不饱和脂肪酸、抗氧化剂和具有免疫原性且能透过肠壁的特殊蛋白质碎片,再加上益生菌,可模拟健康婴儿肠道的免疫状况,预防过敏的出现。③抗生素应用对肠道菌群的影响:新生儿早期接受抗生素治疗明显延缓肠道内双歧杆菌和乳酸杆菌的定植,并且耐抗生素的条件致病菌有可能取而代之。越来越多的研究表明,婴儿肠道内早期定植的菌群与成年期健康密切相关。尽可能减少在围产期应用抗生素,不仅利于婴儿肠道菌群的建立,也利于对成年期健康的保护。目前临床上多采用微生态疗法,及早口服活菌制剂(双歧杆菌和乳酸杆菌活菌制剂),帮助肠道正常菌群建立,减少疾病发生率。国内微生态制剂预防早产儿NEC的研究同样证实了上述结论。尽早补充双歧杆菌,使其占据肠黏膜表面形成生物屏障,通过先入菌系的占位性控制,及早帮助肠道菌群的建立,减少或阻止致病菌的定居,对降低早产儿病死率有着积极的影响。

四、应用抗生素对肠道菌群定植的影响

肠道自身环境和定植菌性质决定了肠道菌群的构成,抗生素广泛应用导致环境选择压力,耐药菌株数量的多样性以及耐药强度都显著增加。学者们不仅关注抗生素对环境的影响,更将抗生素耐药基因的传播以及对人体健康的影响作为关注的焦点。抗生素对治疗感染性疾病具有重大意义,但母亲生产时或新生儿以及婴儿接受抗生素治疗,可以延缓肠道菌群的建立,并改变肠道菌群的组成。长期大量应用抗生素可导致肠道菌群失调和双重感染,降低正常菌群的定植抗力,有利于潜在致病微生物的生长,引起抗生素相关性腹泻或结肠炎及真菌感染。Beunet等比较了不同药动学抗生素对足月儿和早产儿菌群的影响,发现生后2周左右没有应用抗生素小儿中约90%有双歧杆菌定植,50%有类杆菌定植。抗生素可抑制厌氧菌生长,可导致克雷伯杆菌的过度生长或单一艰难梭菌和产气荚膜杆菌生长。由此可见,抗生素虽然在治疗感染性疾病上有着无可取代的作用,同时也对足月儿和早产儿肠道菌群产生抑制作用,不利于双歧杆菌和早产儿乳酸菌的定植。John等也证实了上述观点,他们试验中发现出生一个月内使用抗生素的新生儿肠道双歧杆菌和拟杆菌数量较未应用抗生素婴儿减少。对肠道定植菌群组成及菌群中携带耐药基因的细菌数量和种类以及对宿主的影响研究表明,长期或短期应用抗生素可导致肠道共生菌群组成变化,进而对宿主产生的影响是多方面的,包括免疫系统发育、抗感染及多种代谢性疾病肠道菌群中耐药基因的种类及耐药基因在肠道菌群中不同细菌之间的传播,以及可能导致多种耐药菌株的产生。目前国内外报道最多的是抗生素耐药基因在环境中的分布状况,而在人体内的分布状况及其传播途径仍不十分清楚。文雯等分析了遵义市幼儿园3~5岁健康儿童肠道菌群耐药基因携带情况显示,在没有明确使用四环素和大环内酯类抗生素历史的儿童中,几乎所有样本菌检出四环素类抗生素耐药基因 tetB以及大环内酯类耐药基因ermB基因,说明四环素类抗生素抗性基因tetB及大环内酯类耐药基因 ermB基因不仅存在于环境中,也同样存在于人类的肠道菌群中。短期应用头孢类抗生素儿童肠道菌群中耐β-内酰胺酶类抗生素耐药基因 blaTEM明显多于未应用头孢类抗生素组。在儿童肠道菌群建立过程中,某些环境中携带有耐药基因的细菌定植于肠道,短期使用某些抗生素如头孢类抗生素,会导致肠道菌群中携带有β­内酰胺酶类抗生素耐药基因 blaTEM明显。研究证实应用抗生素改变了肠道正常菌群的定植,导致菌群失调,在一定程度上影响婴幼儿机体健康,更易患哮喘、过敏性疾病、NEC等。提倡医师应当增加微生态意识,保护机体生态环境,严格掌握适应证和不良反应,合理应用抗生素。

五、环境因素对肠道菌群定植的影响

婴儿出生后的环境对肠道菌群定植起着非常重要的作用,肠道定植菌群的种类和数量随环境的不同各有差异,如分娩环境、出生后住院天数、有无姊妹等。不同国家或者同一国家不同医院之间出生的婴儿,其肠道菌群的构成也不尽相同。John等做过一项详细研究表明,除了分娩方式、喂养方式,应用抗生素对肠道菌群有影响外,有无姊妹也影响肠道菌群的定植。结果显示独生子女肠道双歧杆菌数量低于非独生子。出生后住院天数在本研究中未显示出有差异。英美等发达国家婴儿粪便中双歧杆菌和类杆菌数量较印度、乌干达儿童高,而肠杆菌和链球菌的数量较低。在不同医院出生的婴儿其肠道菌群定植也有差异,这主要是与产科技术、消毒方法、卫生条件等客观条件有关。另有研究表明,在农村出生与城市出生,在家庭出生和医院出生的新生儿肠道菌群的组成不同。
综上所述,婴儿从出生后菌群的定植到以后菌群结构的演变受到多种因素的影响,如分娩方式、喂养方式、孕龄、应用抗生素、卫生条件及地理环境等,这些因素不同程度的改变了肠道菌群的定植过程,尽管当今研究结论不尽相同,与疾病的确切联系没有完全明确,但可以确定它们与婴幼儿的生长发育和多种疾病的发生有着很深的联系,这就要求人们尊重人体的自然性、严格掌握剖宫产指征、合理应用抗生素,提醒我们尽可能从微生态角度考虑疾病的发展与治疗。
影响肠道菌群建立及其组成的因素见图5-1。
图5-1 影响肠道菌群建立及其组成的因素