全球5岁以下的婴儿死亡有近一半是因为营养不良引起的。在幼儿早期，重新获得营养摄入的效果一般，改变肠道中的菌群是唯一可行的方法，它们起着调节肠道代谢的作用，既往研究表明儿童营养不良与肠道菌群改变有关。三篇文献（两篇发表在《科学》上，一篇发表在《细胞》上）进一步指出：严重营养不良的儿童体内，肠道菌群组成发生了改变。另外，调节肠道菌群可以改善饮食相关生长缺陷。
母亲在围产期以及婴孩在3岁左右的发育期对婴孩的成长都非常重要。数十年的研究显示，这一关键时期可影响之后疾病的发生。例如，早期营养缺失或者营养过剩会给代谢和心血管疾病带来诸多问题。肠道微生物群会与宿主共同进化，肠道微生物菌群是人体健康的晴雨表，并可以作为宿主健康的标志物。
在上述三篇文献的一篇中，Blanton等人研究了儿童营养不良对肠道菌群的影响。他们研究了马拉维儿童粪便样本中的肠道菌群，并获得了健康微生物群发育的模型。整个队列研究发现，与健康体重儿童相比，生长受限的儿童更容易产生不成熟的肠道菌群。
Blanton和同事们接着探索了肠道菌群的改变是否会引起生长受限。他们将从儿童粪便样本分离的细菌移植到无菌小鼠肠道中。然后，研究人员给小鼠喂食。数周后，与移植健康儿童微生物群的对照组小鼠相比，移植生长缺陷儿童微生物群的小鼠表现出了显著的体重减少。但是如果把两组小鼠放在同一个笼子中饲养，对照组小鼠体内的细菌会迅速地转移到生长受限小鼠体内，从而将其体重恢复到正常水平。研究人员发现Ruminococcus gnavus和Clostridium symbiosum 这些菌群可能是解决营养不良的关键。当把这两种菌群移植到具有生长缺陷的小鼠体内时，这两种菌群促进了小鼠肠内的健康及体重的增加。
为了深入研究R. gnavus 和C. symbiosum如何促进生长，Blanton等人使用质谱分析法检测了小鼠的粪便样本和肝脏。恢复增重的小鼠肝脏内的氨基酸分解副产物要少于生长缺陷的小鼠。研究人员推测添加的这两种菌群改变了动物的代谢方式。包括促进肌肉合成的氨基酸。
在第二篇文献中，Schwarzer等人提供了更多有关肠道细菌如何在儿童期促进生长的研究。他们比较了正常幼年小鼠与无菌条件下生长的小鼠，发现肠道菌群通过产生胰岛素样生长因子结合蛋白来促进生长。如果小鼠在低营养素环境中，这一生长因子的微生物刺激作用会改善生长缺陷。然而，并不是所有的细菌菌株都可以促进生长。同一菌种的不同菌株对生长具有不同的作用。这些数据表明，各细菌与其宿主作用方式不同，因此在小鼠中产生有益作用的细菌可能不适用于人类。
在第三篇文章中，Charbonneau及其同事发现，对特定菌株的培养并非是促进微生物生长的唯一方式。研究人员对营养不良儿童母亲的母乳进行了研究，并且发现这类母乳含有较少的人乳低聚糖。这类糖在人乳中大量存在，但是在牛奶中含量为零。研究者采用了与Blanton类似的方法，将乳唾酸化低聚糖添加到生长缺陷动物的饮食中，结果这些动物的生长受到大幅改善。而使用其他种类糖的组未显示生长恢复。
当我们改变饮食结构时，我们必须意识到，这也影响了数万亿细菌的生长。上述研究可优化喂养方案，将微生物群所带来的益处考虑进去。
(作者：陈颖)
参考文献：Nature 2016;532:316-317