个性化建模肠道微生物组新陈代谢在整个生命的第一年

科学领域:

• 微生物组研究的研究.
• 婴儿新陈代谢 婴儿新陈代谢
• 计算生物学是一种计算生物学.

背景情况:

• 早期暴露,包括饮食和肠道微生物群,影响婴儿健康和疾病倾向.
• 剖腹产会破坏婴儿肠道微生物组的建立,可能导致长期不良结果.
• 剖腹产可能会改变婴儿发育中的肠道微生物组的组成和代谢功能.

研究的目的:

• 研究剖腹产如何影响婴儿肠道微生物组的代谢能力.
• 开发和应用代谢建模工作流程,用于分析婴儿肠道微生物代谢.

主要方法:

• 扩展了AGORA2资源,包括一个母乳寡糖化物降解模块.
• 从20名婴儿的肠道微生物组进行了个性化的代谢建模,从20名婴儿的第一年和13名母亲的样本中进行了代谢建模.
• 利用基因组规模的重建来进行微生物代谢建模.

主要成果:

• 通过剖腹产分娩的婴儿显示肠道微生物组的代谢能力减弱,与早期通过阴道分娩的婴儿相比.
• 特定的代谢物,包括发酵产品,母乳寡糖化物降解产品和氨基酸,在剖腹产组微生物组中减少.
• 婴儿的肠道微生物组比母亲的微生物组产生更少的丁酸盐和更多的L-乳酸盐,具有B-维生素合成潜力的丰富.

结论:

• 婴儿肠道微生物组的代谢能力受到剖腹产的显著改变,特别是在最早的发育阶段.
• 开发的代谢建模工作流可以应用于不同的队列,以评估早期生命宿主肠道微生物群相互作用的养类型和孕产妇饮食等因素.