新生儿肠道微生态
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肠道菌群的定植机制(2)
细菌和宿主细胞之间的对话——细胞微生物学
细
胞
细 菌 化 学 性 Leabharlann Baidu 息
糖 基 转 移 酶 表 达 和
活
性
粘 蛋 白 醣 基 黏 附 位 点 变 构
新
的
新
细
细
菌
菌
黏
肠
附
道
位
定
点
植
出
现
改
变
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细菌之间的相互对话 ——quorum sensing
细菌释放信号分子 环境中信号分子浓度超过阈值
营养物质的分解、合成和吸收 肠道系统发育成熟 局部和全身免疫系统的发育成熟 免疫耐受的形成
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影响因素
出生方式 经阴道顺产 vs 剖腹产 周围环境 发展中国家 vs 发达国家 摄入食物 母乳喂养 vs 人工喂养
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新生儿肠道微生态系统的演化
初始期 母乳（配方乳）喂养期 辅食添加期 断乳期
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消化道菌群分布和数量
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影响因素
环境酸碱度 酶的活性 在消化道内通过时间
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肠道细菌的种类
有益菌 数量最大，随年龄和机体状况而变化
代表细菌：双歧杆菌、乳酸杆菌 寄生部位：肠壁深层
中间菌 数量介于有益和有害菌之间
代表细菌：大肠杆菌 寄生部位：肠壁中层
有害菌 数量最少，多为过路菌
消耗和竞争相同的作用底物 竞争粘蛋白的黏附受体位置 产生生理性的限制环境 产生对其他细菌有毒性作用的代谢产物 产生抗生素样物质，如细菌毒素 产生作用于存活细菌编码基因的信号分子
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肠道微生态系统与整体免疫
肠道粘膜屏障的组成部分 刺激肠道Paneth细胞产生防御素(defensins) 促进肠道和全身免疫系统的发育成熟 免疫耐受和调节作用
如：葡萄球菌 寄生部位：肠壁浅层
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必需性
肠道菌群特点
多样性
个体差异性 菌种 菌株
动态平衡性
可变性
组成 数量
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肠道菌群的定植机制(1)
粘蛋白(mucin) 多聚糖结构 黏附素(adhesins) 细菌接触位置 先天性细菌黏附位点 遗传基因 细菌糖苷酶的作用 新黏附位点的建立
动物实验：肠道内补充乳酸杆菌 (Lactobacillus GG)可以减少耐药性大肠杆菌 (E. coli K1A)在肠道内定植数量和发生细菌 肠外移位的频率
预防性应用乳酸杆菌(Lactobacillus GG)可以 减少住院婴幼儿(1月至3岁)发生院内感染性 腹泻，特别是轮状病毒感染的危险
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肠道微生态和系统免疫
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肠道相关性淋巴组织——GALT
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Toll-Like Receptors (TLRs): 连接肠道菌群和肠道免疫的桥梁
TLRs是一组位于肠道上皮细胞表面的分子，至 少有10种
这些受体可以识别黏附于肠道上皮表面细菌的 特殊抗原结构
TLR-4是脂多糖 (LPS ) 受体
(glycoconjugates)促进双歧杆菌的生长
母乳喂养的婴儿肠道菌群的稳定性高
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新生儿肠道微生态和过敏性疾病 the KOALA Birth Cohort Study
J精oh品nPPPTenders, Carel Thijs, et al. Gut 2010;56;661-667
益生菌在疾病预防中的作用
乳糖吸收不良 复发性艰难梭状芽胞杆菌性腹泻和抗生素
相关性腹泻 病毒相关性腹泻如轮状病毒感染 过敏性疾病
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益生菌在新生儿中可能的应用对象
经剖腹产出生
早产儿
应用抗生素
有医院内感染危险
对抗生素存在耐药
人工喂养
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母乳喂养和肠道微生态 低聚糖(oligosaccharides)和复合糖
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应用PCR-DGGE技术检测新生儿肠道菌群的演化实例1
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应用PCR-DGGE技术检测新生儿肠道菌群的演化实例2
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肠道微生态系统的干预
益生素 (prebiotics) 益生菌 (probiotics) 合生素 (synbiotics)
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益生菌的应用范围
影响其他细菌基因调节系统
细菌基因的激活、阻遏和去阻遏
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细菌的信号分子
革兰氏阴性细菌 —— N—酰基高丝氨酸内酯
(N-acylhomoserine lactone)
革兰氏阳性细菌 ——信息肽 (Pheromone peptides)
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基本机制
阻止外界进入的任何新的细菌菌株在肠道内的定植
在新生儿出生后给与补充非致病性大肠杆菌类益 生菌可减少新生儿出生后10或20年内过敏性疾病 和反复感染的发生率
在孕妇和乳母中应用益生菌可能减少婴幼儿发生 过敏性湿疹的风险
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0~6月
生长 Wt Lt Hc 无差异
呼吸道感染 66% vs 68% 中耳炎 15% vs 19% 胃肠炎 13% vs 14% 抗生素应用 23% vs 28%; OR: 0.74; 95% CI:0.55–1.00; P .049
7~24月
呼吸道感染 93% vs 97%; OR: 0.49; 95% CI: 0.27–0.92; P .023
次数 3.7 vs 4.2; ratio: 0.87; 95% CI: 0.79– 0.97; P .009
中耳炎 72% vs 76%
次数 1.7 vs 1.9; ratio: 0.89; 95% CI: 0.78–1.01; P .068
新生儿肠道微生态
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内容提要
人体肠道微生态学研究进展 新生儿肠道微生态的建立和演化 早产儿肠道微生态的特点 微生态制剂在新生儿临床中的应用
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人类的肠道
宿主细胞
营养物质
微生物菌群
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肠道微生态系统
种类 超过 400种 数量 超过1014个
200万 基因 (microbiome) 作用 营养、生理和免疫调节
可能部分通过NF-κB途径激活肠道上皮细胞来 诱导肠道免疫
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肠道微生态和细胞免疫
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益生菌对新生儿免疫系统的影响
体液免疫
肠道粘膜内免疫细胞的发育成熟 IgA和特异性IgG分泌
细胞免疫
TH细胞应答 巨嗜细胞吞噬活性 NK细胞活性
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新生儿肠道微生态系统建立的意义
肠道菌群的定植机制(2)
细菌和宿主细胞之间的对话——细胞微生物学
细
胞
细 菌 化 学 性 Leabharlann Baidu 息
糖 基 转 移 酶 表 达 和
活
性
粘 蛋 白 醣 基 黏 附 位 点 变 构
新
的
新
细
细
菌
菌
黏
肠
附
道
位
定
点
植
出
现
改
变
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细菌之间的相互对话 ——quorum sensing
细菌释放信号分子 环境中信号分子浓度超过阈值
营养物质的分解、合成和吸收 肠道系统发育成熟 局部和全身免疫系统的发育成熟 免疫耐受的形成
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影响因素
出生方式 经阴道顺产 vs 剖腹产 周围环境 发展中国家 vs 发达国家 摄入食物 母乳喂养 vs 人工喂养
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新生儿肠道微生态系统的演化
初始期 母乳（配方乳）喂养期 辅食添加期 断乳期
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消化道菌群分布和数量
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影响因素
环境酸碱度 酶的活性 在消化道内通过时间
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肠道细菌的种类
有益菌 数量最大，随年龄和机体状况而变化
代表细菌：双歧杆菌、乳酸杆菌 寄生部位：肠壁深层
中间菌 数量介于有益和有害菌之间
代表细菌：大肠杆菌 寄生部位：肠壁中层
有害菌 数量最少，多为过路菌
消耗和竞争相同的作用底物 竞争粘蛋白的黏附受体位置 产生生理性的限制环境 产生对其他细菌有毒性作用的代谢产物 产生抗生素样物质，如细菌毒素 产生作用于存活细菌编码基因的信号分子
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肠道微生态系统与整体免疫
肠道粘膜屏障的组成部分 刺激肠道Paneth细胞产生防御素(defensins) 促进肠道和全身免疫系统的发育成熟 免疫耐受和调节作用
如：葡萄球菌 寄生部位：肠壁浅层
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必需性
肠道菌群特点
多样性
个体差异性 菌种 菌株
动态平衡性
可变性
组成 数量
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肠道菌群的定植机制(1)
粘蛋白(mucin) 多聚糖结构 黏附素(adhesins) 细菌接触位置 先天性细菌黏附位点 遗传基因 细菌糖苷酶的作用 新黏附位点的建立
动物实验：肠道内补充乳酸杆菌 (Lactobacillus GG)可以减少耐药性大肠杆菌 (E. coli K1A)在肠道内定植数量和发生细菌 肠外移位的频率
预防性应用乳酸杆菌(Lactobacillus GG)可以 减少住院婴幼儿(1月至3岁)发生院内感染性 腹泻，特别是轮状病毒感染的危险
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肠道微生态和系统免疫
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肠道相关性淋巴组织——GALT
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Toll-Like Receptors (TLRs): 连接肠道菌群和肠道免疫的桥梁
TLRs是一组位于肠道上皮细胞表面的分子，至 少有10种
这些受体可以识别黏附于肠道上皮表面细菌的 特殊抗原结构
TLR-4是脂多糖 (LPS ) 受体
(glycoconjugates)促进双歧杆菌的生长
母乳喂养的婴儿肠道菌群的稳定性高
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新生儿肠道微生态和过敏性疾病 the KOALA Birth Cohort Study
J精oh品nPPPTenders, Carel Thijs, et al. Gut 2010;56;661-667
益生菌在疾病预防中的作用
乳糖吸收不良 复发性艰难梭状芽胞杆菌性腹泻和抗生素
相关性腹泻 病毒相关性腹泻如轮状病毒感染 过敏性疾病
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益生菌在新生儿中可能的应用对象
经剖腹产出生
早产儿
应用抗生素
有医院内感染危险
对抗生素存在耐药
人工喂养
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母乳喂养和肠道微生态 低聚糖(oligosaccharides)和复合糖
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应用PCR-DGGE技术检测新生儿肠道菌群的演化实例1
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应用PCR-DGGE技术检测新生儿肠道菌群的演化实例2
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肠道微生态系统的干预
益生素 (prebiotics) 益生菌 (probiotics) 合生素 (synbiotics)
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益生菌的应用范围
影响其他细菌基因调节系统
细菌基因的激活、阻遏和去阻遏
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细菌的信号分子
革兰氏阴性细菌 —— N—酰基高丝氨酸内酯
(N-acylhomoserine lactone)
革兰氏阳性细菌 ——信息肽 (Pheromone peptides)
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基本机制
阻止外界进入的任何新的细菌菌株在肠道内的定植
在新生儿出生后给与补充非致病性大肠杆菌类益 生菌可减少新生儿出生后10或20年内过敏性疾病 和反复感染的发生率
在孕妇和乳母中应用益生菌可能减少婴幼儿发生 过敏性湿疹的风险
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0~6月
生长 Wt Lt Hc 无差异
呼吸道感染 66% vs 68% 中耳炎 15% vs 19% 胃肠炎 13% vs 14% 抗生素应用 23% vs 28%; OR: 0.74; 95% CI:0.55–1.00; P .049
7~24月
呼吸道感染 93% vs 97%; OR: 0.49; 95% CI: 0.27–0.92; P .023
次数 3.7 vs 4.2; ratio: 0.87; 95% CI: 0.79– 0.97; P .009
中耳炎 72% vs 76%
次数 1.7 vs 1.9; ratio: 0.89; 95% CI: 0.78–1.01; P .068
新生儿肠道微生态
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内容提要
人体肠道微生态学研究进展 新生儿肠道微生态的建立和演化 早产儿肠道微生态的特点 微生态制剂在新生儿临床中的应用
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人类的肠道
宿主细胞
营养物质
微生物菌群
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肠道微生态系统
种类 超过 400种 数量 超过1014个
200万 基因 (microbiome) 作用 营养、生理和免疫调节
可能部分通过NF-κB途径激活肠道上皮细胞来 诱导肠道免疫
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肠道微生态和细胞免疫
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益生菌对新生儿免疫系统的影响
体液免疫
肠道粘膜内免疫细胞的发育成熟 IgA和特异性IgG分泌
细胞免疫
TH细胞应答 巨嗜细胞吞噬活性 NK细胞活性
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新生儿肠道微生态系统建立的意义