寶寶容易拉肚子：腸道細菌可預防嬰兒腸道感染

胃腸炎是5歲以下兒童死亡的主要原因之一，每年因腸道感染而死亡的兒童多達250萬人，而小嬰兒罹患腸道感染的風險最高。一項最新研究顯示，有一種腸道細菌可以避免嬰兒遭受胃腸道感染的不利影響。

胃腸道感染是導致腹瀉和嘔吐的常見原因，是由細菌、病毒和寄生蟲等微生物引發的。據估計，小兒胃腸炎病例當中，大約有10%-20%是由細菌——如沙門氏菌和大腸桿菌所致。

大多數沙門氏菌和大腸桿菌感染病例無需治療也會在4至10天之內自行好轉。然而，對於免疫系統較弱的小嬰兒來說，出現併發症的風險增大，包括脫水、腎功能衰竭甚至死亡。

密歇根大學醫學院對不同年齡小鼠進行研究以探討腸道細菌梭菌在保護小鼠免受沙門氏菌和大腸桿菌感染所致的致命性後果當中所發揮的作用。這一研究成果或許能夠研究出保護嬰兒免受胃腸道感染的新方法。這項研究成果發表在《科學》雜誌上。

該研究的資深作者，密歇根大學病理學教授Gabriel Nunez說：「任何一位家長都知道新生兒在其生命第一年很容易發生感染，包括腸道感染。」這項研究成果表明，腸道菌群中缺乏保護性細菌是產生這種易感性的一種機制，可能比年齡較小免疫系統較弱的相關性還要大。」

梭狀芽胞桿菌是一組生長在腸道內的100多種無害細菌。研究表明，新生小鼠體內缺乏梭狀芽胞桿菌，但在數天之後開始生成。梭狀芽胞桿菌的缺失使年幼小鼠容易受到細菌侵入，這類似於感染人類小嬰兒的病原體。

知道了新生小鼠不存在天然的腸道細菌之後，研究人員看到了一個機會，觀察不同年齡小鼠的腸道細菌微生物是如何影響新生小鼠植入性腸道感染的易感性的。

先進的DNA分析技術被用來檢測小鼠腸道內的細菌類型及測量細菌數量。

梭狀芽胞桿菌能夠減少有害細菌，降低死亡風險

Nunez及其同事利用新生小鼠和成年無菌小鼠進行了一系列實驗。分別從4日齡、12日齡和16日齡的正常小鼠糞便中提取腸道微生物標本。

研究小組發現，16日齡小鼠的腸道微生物種類最多——包括梭狀芽胞桿菌和擬桿菌屬細菌——而這在完全通過母乳攝入所有營養的年幼小鼠腸道內是無法觀察到的。

4日齡和16日齡正常小鼠腸道內的細菌移植入無菌小鼠腸道內。然後，讓它們接觸只會感染腸道的沙門氏菌。接受4日齡正常小鼠腸道內細菌植入的小鼠有半數死亡。然而，接受16日齡正常小鼠腸道內細菌植入的小鼠全部存活。

接下來，研究人員使用檸檬酸桿菌嘗試進行同樣的實驗。檸檬酸桿菌是一種類似於大腸桿菌會對人類造成感染的菌株。許多接受4日齡正常小鼠腸道內微生物植入的小鼠死亡。在倖存小鼠腸道內移植入16日齡正常小鼠的微生物，小鼠腸道內檸檬酸桿菌的數量迅速減少。

隨後，研究人員想看看如果將新生小鼠的微生物（其中還含有額外梭狀芽胞桿菌和擬桿菌屬細菌）移植入無菌小鼠會出現什麼後果。他們讓這組小鼠接觸檸檬酸桿菌，只有接受梭狀芽胞桿菌植入的小鼠能夠抵抗感染。

同樣，與那些沒有接受梭狀芽胞桿菌植入的小鼠相比90%接受梭狀芽胞桿菌植入的小鼠在一個星期之後仍然存活且在接觸沙門氏菌后依然存活。

大腸桿菌和沙門氏菌也會導致成人發生感染，雖然但嚴重程度要輕得多，因此研究人員決定評估一下給予萬古黴素——一種能夠破壞梭狀芽胞桿菌和擬桿菌的抗生素——對成年小鼠的影響。沙門氏菌和檸檬酸桿菌在這種虛弱的腸道環境茁壯成長。

添加琥珀酸能夠顯著增強抗感染作用

Nunez及其合作者還比較了人體免疫系統和腸道微生物在抗感染中的作用。他們通過研究免疫系統受損的小鼠來實現這一目標。小鼠腸道內移植入4日齡正常小鼠的微生物之後將其與沙門氏菌接觸。儘管免疫系統減弱的小鼠仍然能夠抵禦感染，但只有當它們額外接種梭狀芽胞桿菌才能做到如此。

最後的實驗評估了在飲用水中添加琥珀酸對接受4日齡正常小鼠微生物植入外加梭狀芽胞桿菌的影響。琥珀酸鹽是一種鹽，它依賴氧氣產生的細菌作為副產品。在混合細菌中加入琥珀酸能夠使小鼠更好地抵禦沙門氏菌感染。這表明生活梭狀芽胞桿菌——在無氧環境下生存，依賴需氧菌的代謝廢物生存——在新生兒腸道中大量繁殖。

「通常情況下，當我們開始吃固體食物時，腸道才能生成梭狀芽胞桿菌，但是這項研究表明，在生命的早期階段還存在一個腸道病原體易感期窗口。」Gabriel Nunez如是說。(生物谷Bioon.com）