小鼠研究将微生物组的变化与产前阿片类药物暴露联系起来
产前接触阿片类药物与婴儿的一系列不良后果有关,包括胎儿生长不良、低出生体重、可能的先天性缺陷以及新生儿重症监护的更高风险。然而,关于发育性阿片类药物暴露如何塑造婴儿的微生物群,以及这种影响反过来如何引发生命后期的神经或行为影响,我们所知甚少。
一项关于老鼠的研究本周发表在mSystems来自密苏里大学哥伦比亚分校(University of Missouri, Columbia)的研究人员发现,婴儿肠道微生物群发生了重大变化,与母亲暴露于这种物质有关羟考酮,一个常用和滥用阿片样物质。这些细菌变化与代谢途径这一联系表明母亲使用阿片类药物会影响婴儿的新陈代谢。
微生物学家谢丽尔·罗森菲尔德博士说:“医生开了羟考酮,但他们没有关于其对胎儿和长期健康影响的所有数据。”她与生物信息学科学家Trupti Joshi博士共同领导了这项研究。“子宫里发生的事情会导致长期的健康后果。”
罗森菲尔德和乔希假设,发育过程中暴露于羟考酮会导致肠道生态失调——破坏肠道内细菌的自然平衡——而这些细菌变化可能与之前报道的成年后代的其他变化有关。为了找到答案,研究人员使用羟考酮雌性老鼠实验组在繁殖前两周开始,一直持续到后代出生。羟考酮的量,每公斤体重5毫克,计算模拟人类记录的水平阿片类药物使用障碍。
研究人员收集了粪便物从120日龄的小鼠后代中提取细菌DNA。他们使用16s rRNA测序来鉴定细菌的数量在每个样本和生物信息学工具中发现性别相关的细菌丰度差异,以及实验组和对照组之间的差异。乔希说,连续使用这些工具使研究人员能够绘制出生物系统之间的联系。
她说:“生物信息学真的可以让你更深入地了解,建立更多的见解,并将数据与生物学联系起来。”
值得注意的是,当他们的母亲接触羟考酮时,男性和女性的反应并不相同。暴露于氧可酮的雄性比未暴露于该药物的雄性具有更高丰度的科里杆菌科(Coriobacteriaceae)、Roseburia spp.、Sutterella spp.和Clostridia。雌性的丁酸单胞菌属、拟杆菌门、厌氧等离子体属、TM7、肠球菌属和梭状芽孢杆菌属的丰度较高。对于两性来说,所确定的细菌变化都与代谢途径的变化有关,而代谢途径最终会影响个体的代谢。
罗森菲尔德警告说,这项新研究确定了阿片类药物暴露和微生物组变化之间的重要联系,但它没有证明因果关系或阐明潜在的机制。在未来的研究中,她和Joshi计划继续使用信息学方法来更好地了解微生物组在将药物暴露与长期影响联系起来方面的作用。她还说,她希望看到研究调查这种在老鼠身上的联系是否也适用于人类,以及这对产前暴露于药物的婴儿的健康意味着什么。
“我们不能只考虑新生儿,”她说。“我们需要对这些孩子进行长期研究。”