要點

產前、圍產期和產後因素影響神經生物學功能。

腸道微生物組在生命早期就形成了，並與大腦相互作用。

對380名學齡前兒童的認知功能進行了評估。

微生物組和一個類群（腸桿菌科）顯示有關聯。

可以採取微生物組的干預措施，從而改善認知功能。

微生物組（microbiome）是生活在人體內外的眾多微生物的集合，已被證明在身體健康中發揮著關鍵作用。最近，大量研究證明了它在精神疾病病因學中的作用。

腸道菌群已被證明透過神經（迷走神經）、內分泌、免疫和體液（細胞因子、短鏈和長鏈脂肪酸）途徑與大腦（腸道-腦軸）相互作用。此外，它與心理健康有關，並與精神分裂症、雙相情感障礙、注意缺陷多動障礙和自閉症譜系障礙等疾病有關。

現代測序方法使研究這些密集的微生物種群成為可能，例如在人類腸道中普遍存在的微生物種群。已經發現，微生物組成在不同個體和同一個體不同身體部位之間存在差異。人類微生物組在生命的前1-3年經歷重大變化，但隨後在個體水平上保持相對穩定。

然而，目前尚不清楚人體的細菌定植是在子宮內還是在分娩期間開始的。在分娩過程中，嬰兒暴露在母親和環境的各種微生物群中。微生物組會受到各種因素的影響，包括分娩方式、母乳餵養、配方奶餵養和一般營養狀況以及藥物的使用，特別是抗生素。

雖然生命的最初幾年對微生物組的建立至關重要，但這一時期也是神經生物學功能發展的關鍵階段，很可能代表神經發育性精神疾病的病因學的關鍵階段。

研究概況

產前、圍產期和產後因素已被證明可以影響神經生物學功能，並改變日後發生精神障礙的風險。腸道微生物組在生命早期就已建立，並透過腦-免疫-腸道軸與大腦相互作用。然而，人們對微生物組與兒童早期認知功能的關係知之甚少。

本研究使用16S rDNA和宏基因組測序對380名兒童的糞便微生物組進行了特徵分析，旨在研究微生物群組與45個月兒童認知功能之間的關係，認知功能使用韋氏學齡前和初級智力量表（WPPSI-III）進行測量。

結果顯示，微生物組與認知功能顯著相關。

在認知功能和腸桿菌科一個未知屬的相對丰度之間發現了強烈的相關性。

後續的中介分析顯示，該屬微生物介導了母親孕期吸菸和當前吸菸與認知功能的關聯。

對這些樣本的宏基因組測序表明，該屬與asburiae腸桿菌的親緣關係最密切。

代謝潛力分析顯示，認知功能與微生物去甲精胺生物合成途徑存在名義上的顯著相關。

圖 WPPSI-III 評分的分佈和平均值。A） 腸桿菌科內的屬丰度；B） 懷孕期間吸菸

總之，研究結果表明，腸道菌群的改變與兒童的認知功能有關。兒童的微生物組可能會受到環境因素的影響，例如飲食、抗生素和香菸煙霧暴露，以及透過服用益生菌或益生元藥物進行治療。

後續研究需要測試這個年齡段的微生物組和認知功能之間直接相互作用的可能性。應從改善幼兒認知功能的角度探討改變微生物組的干預措施。

參考文獻

Streit F， Prandovszky E， Send T， Zillich L， Frank J， Sabunciyan S， Foo J， Sirignano L， Lange B， Bardtke S， Hatfield G， Witt SH， Gilles M， Rietschel M， Deuschle M， Yolken R。 Microbiome profiles are associated with cognitive functioning in 45-month-old children。 Brain Behav Immun。 2021 Aug 6；98：151-160。 doi： 10。1016/j。bbi。2021。08。001。 Epub ahead of print。 PMID： 34371134。