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人类肠道内充满了细菌。人体内微生物的数量是人体细胞数量的 10 倍，这主要归功于肠道内大量菌群。然而，婴儿出生时没有任何此类细菌种群；相反，它们随着时间的推移逐渐发展起来。现在，研究人员首次绘制了这种发育过程的图谱，对象是 14 名加利福尼亚州的婴儿，其中包括一对异卵双胞胎。
研究人员平均从每个婴儿身上收集了 26 个粪便样本，从他们的第一次排便到随后的排便，包括在旅行、疾病或抗生素治疗等重大事件之后的排便。遗传学家查娜·帕尔默（Chana Palmer）现在是位于加利福尼亚州圣何塞市的 Canary 基金会的项目主管，该基金会专注于癌症早期检测，她与斯坦福大学的同事一起测试了每个样本，以了解其中潜伏着哪些微生物。帕尔默使用了一种新工具——一种旨在检测不同微生物核糖体 RNA 差异的微阵列——来评估婴儿肠道中所有微观生物群落。
帕尔默说：“婴儿的肠道是一个令人兴奋且快速进化的场所。” “在最初几个月，菌群非常不稳定，但到一岁时，它们彼此相似，也与成人的肠道相似。” 最终占主导地位的微生物包括：拟杆菌属、真细菌目、梭菌属、瘤胃球菌属和粪杆菌属，以及少量的真菌和古菌。
但是，这些微生物最初并非处于优势地位。事实上，婴儿出生时根本没有细菌菌落，但随后他们的肠道中会发展出各种各样的细菌——以及这个过程需要多长时间。“有些在 24 小时内就出现了，”帕尔默指出。“双胞胎是最晚的，”花了整整一周才发展出相当数量的细菌。
她推测，研究中唯一一对异卵双胞胎可能发展菌落的速度较慢，因为他们是唯一通过计划剖腹产分娩的受试者，这意味着没有与母亲的微生物群落接触。但这对双胞胎也表明，遗传学在决定肠道微生物构成中起着作用；他们的肠道菌群彼此之间比与其他任何婴儿的肠道菌群更相似，甚至比与父母或兄弟姐妹以及相关婴儿的肠道菌群更相似，帕尔默说。
本周发表在《PLoS 生物学》上的研究结果表明，所有婴儿似乎都会随着时间的推移获得相同的细菌群，尽管他们的起点截然不同，并且在第一年中菌群的变化也大相径庭。未来使用核糖体 RNA 微阵列进行的实验将比较健康和患病婴儿，以及抗生素对成人肠道菌群的影响。人类肠道微生物组计划正在寻求对所有这些遗传物质进行测序。然而，目前尚不清楚哪种微生物最适合您——或您的宝宝——的肠道。“我们真的不知道，”帕尔默承认，“什么是理想的。”