研究表明,新生儿可通过母体微生物免受大肠杆菌感染

A baby undergoes newborn screening, which is done by pricking a baby's heel to obtain a blood sample and storing the blood spot on a piece of paper.

辛辛那提儿童医院

母亲会与婴儿分享很多东西,从最喜欢的摇篮曲和睡前故事到自己童年时的衣服和玩具。

但母亲传递给婴儿的一些最重要的东西,是在出生前以抗体的形式转移的,这些抗体可以保护新生儿免受疾病侵害。 在婴儿免疫系统尚未发育成熟的最初几个月里,母体抗体为新生儿提供了一层现成的保护屏障,抵御感染。

母亲体内的抗体是由一生中接触微生物形成的,它们帮助婴儿从子宫内受保护的世界过渡到充满细菌的世界。

婴儿在出生时遇到的病原体之一是大肠杆菌, 或称 E. coli, 这是一种常见的细菌,生活在我们的肠道中,也存在于产道中。

一项研究表明, 虽然所有婴儿都会接触到大肠杆菌 ,但母亲体内的抗体通常会阻止他们生病。   上周发表在 《自然》杂志上。

然而,大约每 1000 个活产婴儿中就有一个会出问题,新生儿会患上一种危及生命的疾病,称为新生儿败血症,这会导致婴儿全身发炎,导致血液凝固,并减少流向手臂、腿部和重要器官的血液。

新生儿败血症最常见的病因之一是大肠杆菌感染。

新研究的作者将患有败血症的婴儿与健康对照组进行比较后发现,患败血症的婴儿体内大肠杆菌抗体数量减少了 10 倍 。该论文的资深作者、辛辛那提儿童医院医疗中心传染病科主任 Sing Sing Way 医学博士、哲学博士说道。

韦表示,这项研究的结果“令人振奋”,“因为我们发现大自然在 99.9% 的情况下都做对了”。

范式转变

科罗拉多大学安舒茨分校儿科助理教授、医学博士、公共卫生硕士大卫·希金斯(David Higgins)表示,这项研究有助于儿科医生更好地了解新生儿严重疾病的常见原因。希金斯并未参与这项新研究。

“这项激动人心的科学研究有助于解释为什么一些原本健康的婴儿会感染一种存在于每个人体内、无害的细菌,并患上危及生命的疾病,”希金斯说。“这为通过筛查识别高危新生儿以及制定潜在的预防策略开辟了新的可能性。”

匹兹堡大学医学中心母胎医学专家克里斯蒂娜·梅格利医学博士说,医生们一直认为,在出生后的头几天患上败血症的婴儿是由他们的母亲感染的。

梅格利并未参与这项研究,但他表示,这篇新论文“某种程度上改变了人们的思维模式”,“它提供了一种不同的思考方式”。

试图了解为什么有些新生儿会生病

大肠杆菌   败血症是新生儿败血症的主要病因 ,对早产儿(即妊娠 40 周中不足 37 周出生的婴儿)构成尤其高的风险。 全球每年约有 130 万例新生儿败血症病例确诊 。败血症是新生儿死亡的第三大原因,每年导致 20.3 万名婴儿死亡。

韦和他的同事们通过比较 100 名患有新生儿败血症的婴儿和近 300 名未患败血症的婴儿的血液样本来进行这项研究。研究人员使用了来自密歇根州生物健康信托基金会(BioTrust for Health)的干血样本,该基金会保存了婴儿出生第一天采集的未使用的血液样本,用于新生儿常规筛查。在比较婴儿样本时,研究人员将诊断为新生儿败血症的婴儿的样本与性别和胎龄相同的婴儿的样本进行匹配。

研究人员尚不清楚为什么有些婴儿体内针对大肠杆菌的抗体水平如此之低。 这种细菌生活在我们的肠道中,无处不在。

韦恩说: “可能有一小部分感染了大肠杆菌的母亲不会产生针对这种特定细菌的抗体。或者, 感染这些母亲的大肠杆菌对免疫系统来说是隐形的,又或者在将这些抗体传递给婴儿的过程中出现了一些问题。”

挥之不去的问题

梅格利说,这份新论文没有提供关于母亲健康状况的信息,因此无法知道母亲在分娩时是否生病。

例如,母亲可能患有绒毛膜羊膜炎,这是一种细菌感染,如果胎膜过早破裂,就可能发生在羊膜囊内。梅格利说,在这种情况下,母亲传递给胎儿的抗体可能较少,因为她们的抗体已经忙于对抗感染。

梅格利表示, 也有可能有些母亲体内缺乏足够的抗大肠杆菌抗体,因为她们正在服用损害免疫系统的药物,或者患有免疫系统疾病。

梅格利表示,该论文也没有提供关于母亲在婴儿出生后的最初几天和几周内是否能够进行母乳喂养的信息。母乳喂养与婴儿败血症和其他危及生命的感染发生率较低有关 。

母亲分泌的第一份乳汁,称为初乳,富含抗体、生长因子和蛋白质,医生称之为“液体黄金”。

梅格利说:“当新生儿发生感染时,我们总是会考虑这可能是母亲的问题、婴儿的问题还是胎盘的问题。”

寻找预防新生儿败血症的方法

作为研究的一部分,韦和他的同事们测试了预防小鼠新生儿败血症的方法。“参与研究的小鼠在成长过程中没有接触过病菌,因此体内没有针对大肠杆菌的天然抗体 。这些小鼠的母亲没有接触过病菌,而这些小鼠所生的新生小鼠都极易感染大肠杆菌 ,”韦说道。

研究表明,在雌性小鼠怀孕前引入一种益生菌大肠杆菌菌株 ,可以刺激其产生抗体,从而保护幼崽免受感染。这种名为 Nissle 1917 的益生菌在美国尚未上市,但在欧洲、亚洲和澳大利亚以 Mutaflor 的商品名作为非处方药销售 。该补充剂被宣传为治疗便秘、腹泻和其他消化系统疾病的药物。

短期内,研究团队希望开发一种筛查测试,以识别最易感染严重大肠杆菌的新生儿 。最终,研究人员希望开发一种益生菌,供育龄妇女服用,以增强自身免疫力,并提高婴儿的免疫力。

韦伊说: “我们可以采取的措施之一是,在孕妇怀孕期间进行检测,看看哪些孕妇体内没有抗大肠杆菌抗体,或者抗体水平极低,以此来识别有感染大肠杆菌风险的婴儿 。如果我们发现了这些孕妇,就意味着她们的婴儿患大肠杆菌败血症的风险非常高,需要更密切的观察。”

韦医生表示,如果进一步的研究表明这种益生菌安全有效,女性可以在怀孕前服用。医生通常告诫女性,除非绝对必要,否则怀孕期间不要服用任何药物,因为这可能对胎儿造成潜在风险。

希金斯表示,科学家们需要进行更多研究来证实这项新研究的发现。

“我建议不要过早下结论,但开发和测试筛查和预防工具的潜力是可喜的,”希金斯说。

细菌对抗生素产生耐药性

预防新生儿败血症非常重要,因为这种疾病越来越难以治疗。

尽管医生使用抗生素治疗新生儿败血症,但越来越多的细菌正在发生变异,从而对这些药物产生耐药性。

一项研究发现, 在出生后的前三天内发生大肠杆菌相关败血症的婴儿中,只有大约五分之一对最常用的抗生素氨苄青霉素有反应。这项发表于 2020 年 《美国医学会杂志·儿科学》上的研究还指出,近 8%的细菌对氨苄青霉素和另一种名为庆大霉素的抗生素均具有耐药性 。

Newborns protected from E coli infections by microbes from mom, study suggests | CIDRAP

 

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