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胎盤中的微生物來自何方?

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近年科學家已深入探討微生物對新生兒健康的影響,並了解懷孕時母體健康亦顯著影響胎兒未來的微生物與健康狀態。例如:目前已知孕期母體腸道菌相、陰道感染、牙周病等皆會影響孕期與健康的孕育,另外生產前後是否使用抗生素、剖腹產或自然產、產後嬰兒喝母乳或配方奶以及生命早期是否服用抗生素等,皆會影響嬰幼兒體表與體內微生物菌相結構的塑造。

過去普遍認為子宮是一個無菌的環境,但目前科學家已在胎盤、羊水和胎糞中都發現了細菌的證據[1]。微生物可能在胎兒出生前就已經定居在體內,研究人員認為,我們可以把胎盤看成是母胎通訊的管道而不是屏障,這樣就可以解釋很多發育生物學家感興趣的問題。

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Scientific Report 所發表的研究中[2],以37個孕婦測量腸道、口腔、胎盤的微生物,其中對胎盤的處理尤需格外小心,研究人員在出生一個小時內對胎盤進行無菌活檢,切除表面以避免污染並將樣本放入小空瓶中。另外,也針對空瓶也進行檢測分析,盡可能排除環境或DNA提取試劑造成的污染。

從SourceTracker 預測模型可以發現胎盤中微生物可能來源於口腔微生物,而來源於腸道的比例相對小很多。另外若以 UniFrac 距離演算法量測胎盤-口腔 / 胎盤-腸道 / 口腔-腸道 間的微生物組成距離,可發現胎盤與口腔微生物間的距離是最近,且與其他兩者在統計上有顯著差異性。因此科學家認為,胎盤微生物與懷孕時口腔微生物具有較高的相似性。

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發表在 Science Translational Medicine 的研究則採樣了320 名孕婦身體各部位的菌相(腸道、皮膚、陰道、口腔、胎盤)做綜合探討[3]。研究人員發現有兩種常見於口腔中的細菌 Prevotella tannerae (牙齦裂縫)及 nonpathogenic Neisseria species(奈瑟氏菌;粘膜)在胎盤內的數量也很多。並且以Bray-Curtis評估距離,發現胎盤中的細菌組合看起來更像是成年人口腔中的微生物,與身體其他部位的微生物體結構如陰道、皮膚、腸道等較不相似。研究人員推測有可能是口腔中的細菌透過正常的牙齦退縮,從母親的口腔透過血液循環最終到達胎盤。


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而目前已知孕期牙周病跟早產是有關的。研究人員近一步分析早產兒與足月產胎盤微生物菌相結構,發現兩者具有明顯的差異,並從中找出可能的生物標誌物。未來希望能藉此早期預測有早產風險的孕婦,但他們提到在孕期中進行胎盤抽樣檢測對母體與胎兒皆是不安全的方式,不過從研究中發現口腔微生物與胎盤微生物有高度相似性,或許能從檢查口腔中的細菌進一步研究預測早產風險的可能性。

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研究證實了良好的口腔衛生對於健康的孕育來說是相當重要的。科學家認為,未來若能透過改變宮內微生物組成與新生兒身體微生物菌相,或能有機會早期防止懷孕期間早產、嬰幼兒過敏、哮喘和其它疾病的發生。

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參考文獻
[1] Cassandra Willyard. Could baby's first bacteria take root before birth? Nature, 18;553(7688):264-266. (2018)
[2] Gomez-Arango, L. F., et al. Contributions of the maternal oral and gut microbiome to placental microbial colonization in overweight and obese pregnant women. Scientific Reports, 7(1), 1296–10. (2017)
[3] Aagaard, K., Ma, et al. The placenta harbors a unique microbiome. Science Translational Medicine, 6(237), 237ra65–237ra65 (2014)


圖爾思生物科技 / 微生物體研究中心
郭育倫 文案

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