健康新生兒的腸道內(nèi)通常沒有病毒，但出生后不久就會出現(xiàn)病毒定植。這一過程是如何發(fā)生的？今日《自然》最新上線的一篇論文中，來自賓夕法尼亞大學的團隊揭示了嬰兒腸道內(nèi)病毒定植分階段進行的過程，而且母乳喂養(yǎng)或能保護嬰兒不受部分人類病毒的影響。

1個月大即能檢測到病毒，噬菌體是主要來源

研究團隊首先觀察了嬰兒生命早期腸道病毒定植的時間。他們收集了20名健康嬰兒不同階段的糞便樣本，出生后的前4天內(nèi)，大多樣本中還檢測不到病毒樣顆粒；而1個月大時，大多樣本中已經(jīng)都能檢測到，且每克樣本中病毒樣顆粒數(shù)多達1.6 × 109；4個月大時，情況相似。作為對照，研究團隊還檢測了122名5歲兒童糞便樣本中的病毒樣顆粒數(shù)量，發(fā)現(xiàn)與嬰兒時期差別不大。研究團隊因此推測，嬰兒在1個月時的腸道病毒數(shù)量通常會持續(xù)到成年期。

為了確定病毒的來源，研究團隊接下來對糞便樣本中的微生物進行了基因組測序。結果顯示，0個月時，嬰兒糞便樣本中的基因以人類DNA為主；在1個月和4個月樣本中，細菌DNA已經(jīng)占主導地位，豐度和多樣性也更高。更重要的是，嬰兒1個月大時，檢測到病毒種類也開始增加，能夠識別到大多病毒樣顆粒為噬菌體家族（可以感染細菌的病毒），4個月大時，已知可在人體細胞內(nèi)復制的可辨認病毒（如腺病毒和小核糖核酸病毒）變得更加明顯。

細菌與病毒的種類數(shù)量多寡之間有著強烈的相關性。進一步對噬菌體復制方式以及噬菌體和病毒樣顆?；虻蔫b別提示，嬰兒出生后不久，先鋒細菌首先在嬰兒腸道內(nèi)定植，隨后噬菌體成為病毒組的主要來源。

嬰兒1個月和4個月時，糞便樣本中檢測到的病毒樣顆粒大多是噬菌體（圖中下方7行），而已知能在人體細胞中復制的可辨認病毒在4個月時才更明顯（圖中上方5行）。紅色越深，代表數(shù)量越多。（圖片來源：參考資料[1]）

母乳喂養(yǎng)的保護作用

為了了解病毒定植的影響因素，研究團隊將來自這20例嬰兒的糞便樣本病毒數(shù)據(jù)與喂養(yǎng)史、出生方式和性別等因素進行對比分析，發(fā)現(xiàn)母乳喂養(yǎng)有很強的影響，與可在人體細胞內(nèi)復制的病毒的積累量較低有關。覆蓋33%病毒基因組的檢測結果顯示，僅在以配方奶喂養(yǎng)的嬰兒樣本中發(fā)現(xiàn)了可感染人細胞的病毒。

為了驗證這一發(fā)現(xiàn)，研究團隊分析了額外125名嬰兒在3-4個月大時的糞便樣本。30%喝配方奶的嬰兒的糞便樣本中可檢測到人體病毒。相比之下，純母乳喂養(yǎng)或混合喂養(yǎng)的嬰兒中，這一比例僅為9%。在100例非洲新生兒樣本中，結果再次得到印證。這提示該現(xiàn)象可能廣泛存在。

在20例+125例美國城市嬰兒和100例非洲嬰兒中，僅喝配方奶（綠色）的嬰兒糞便樣本中更多檢測到人體病毒（圖片來源：參考資料[1]）

此外，對配方奶進行病毒純化和分析，也未檢測到可感染動物細胞的病毒，表明這些病毒不太可能源于配方奶的污染。

進一步分析表明，喂養(yǎng)方式也影響了病毒種類。母乳喂養(yǎng)嬰兒糞便樣本中能檢測到有較高水平的雙歧桿菌（Bifidobacterium）和乳酸桿菌（Lactobacillus），以此為宿主的病毒（噬菌體）基因序列也更豐富。

嬰兒腸道內(nèi)病毒定植分階段發(fā)生的過程。藍色為細菌和噬菌體，紅色為可感染人體細胞的病毒（圖片來源：參考資料[1]）

總結來看，這些發(fā)現(xiàn)表明，嬰兒出生后，其腸道內(nèi)的病毒定植過程或許受到母乳喂養(yǎng)的調(diào)控。病毒定植分階段發(fā)生：第一階段主要是先鋒細菌定植后引入噬菌體，在第二階段，可感染人類細胞的病毒定植，后一步與喂養(yǎng)方式有關。研究團隊表示，這項研究“加深了對于母乳喂養(yǎng)保護作用的理解，同時強調(diào)了潛在干預或可減少嬰兒感染。”