猪生命早期的抗生素治疗具有长期影响

本研究由Dirkjan Schokker和同事进行，发表在PLoS One上，发现仔猪生命早期的抗生素使用对肠道微生物区系组成和免疫系统具有长期的影响。

翻译：温鹏

养分的高效摄入和免疫动态平衡是猪的肠道健康的重要先决条件。

刚生出来之后，仔猪肠道中定殖的微生物区系来自于母猪和环境。从模型生物（啮齿动物）的研究当中，以及猪的研究当中，已经搞清楚，这个原发的微生物区系对于动物的局部和全身的免疫系统的发展和程序设定很重要。

因为在这个阶段，肠道免疫动态平衡背后的必要的调节和表型遗传学过程可能还尚未完全设定，定殖的微生物区系的组成和多样性会受到环境变化的高度影响。

已经发现，实验诱导的早期生活环境因素的变化与后期微生物组成的变化之间存在相关，会造成免疫特征的变化，以及免疫障碍发病率的变化。

在集约化养猪系统当中，在早期生命阶段常常使用抗生素来预防呼吸道与胃肠道感染，这些问题常常和操作造成的应激有关。

这些抗生素治疗对微生物区系和免疫系统发育的立即影响最近获得了描述。在本研究中，研究者们考察了生命早期的抗生素应用对猪的肠道微生物区系以及肠道功能是否具有长期影响。

本研究的目标是，在环境干预后第51天和172天对肠内微生物区系的组成和多样性的变化以及肠道组织内并发（免疫）影响进行识别和定性。

为此，研究者们对肠道微生物区系进行了群落规模分析，并对肠道组织进行了全基因组转录组表达谱调查。

研究方法

为了调查生命早期治疗的长期影响，将仔猪分成三个组，接受下列三种不同处理：

无抗生素并且无应激，

有抗生素并且无应激，以及有抗生素并且有应激。

所有处理均始于产后第四天。于产后第55天（～8周）和第176天（～25周）采集空肠内容物进行菌落分级微生物区系分析，采集空肠与回肠组织进行全基因组转录表达谱调查。

据发现，有抗生素治疗并且遭遇应激以及不遭遇应激的处理对宿主肠道基因表达具有长期影响，这些表达涉及多种过程，包括免疫相关的过程。

结论

本研究取得的结果显示，生命早期（产后第4天）的干扰会对肠道系统产生长期影响，既包括基因表达（第55天）方面，也包括微生物区系组成（第176天）方面。

在第55天，在微生物区系数据当中观察到了高度变异，但在处理组之间无显著差异，这很可能是因为在断奶时以及刚断奶之后（第28天）新近获得的微生物区系。

根据55天观察到的基因表达方面的差异，研究者们提出了一个假说，那就是，由于生命早期免疫程序设定的差异，肠道系统以不同的方式对断奶后新获得的微生物区系做出了响应。结果，各处理组的肠道系统就以不同的方式发展。

研究者们说，这个发现开辟了新的道路，可以通过调节动物生命早期的微生物区系过程来掌握肠道发展以及其它过程。

2015年10月