婴幼儿早期肠道微生物组的建立与成熟是生命早期1000天健康发育的关键环节，既往研究普遍认为母亲是新生儿肠道菌群最主要的来源，家庭成员也会通过密切接触贡献部分菌株，然而对于婴儿进入托育机构后，同伴间的社会交往如何进一步影响肠道菌群的动态组成与菌株传播，一直缺乏高分辨率的纵向研究。尽管已有证据提示托育环境会增加儿童微生物组多样性，也关注到托育机构中病原体传播与免疫发育的关联，但尚未在菌株水平系统解析婴儿之间的肠道菌群传播规律、传播网络特征，以及家庭、托育机构、抗生素等因素对菌群获取的调控作用，这也成为理解人类肠道菌群早期发育的重要空白。

26年1月21日，意大利特伦托大学的Nicola Segata教授在《Nature》期刊上发表了一篇题为“Baby-to-baby strain transmission shapes the developing gut microbiome”的研究论文，该研究旨在通过高分辨率的菌株水平宏基因组分析，系统探究婴儿在入托第一年内，托儿所环境中婴儿与婴儿之间的肠道微生物传播模式及其对菌群发育的影响。

婴儿肠道菌群的组成与多样性变化

在入托前，婴儿的肠道菌群组成与成人显著不同，表现为物种多样性较低、个体间差异较大。研究发现，有兄弟姐妹的婴儿在入托前具有更高的SGB丰富度，提示兄弟姐妹可能是重要的微生物来源。相比之下，养宠物的婴儿菌群多样性并未显著增加。随着托儿所入托时间的延长，婴儿的α多样性显著上升，而β多样性显著下降，表明婴儿间肠道菌群趋于收敛。这一趋势在菌株水平分析中更为明显：入托前婴儿之间平均共享2.5个菌株，到第一学期末增加到7.2个，且同一托儿所班级内的婴儿菌株共享率显著高于不同托儿所或不同班级的婴儿。这说明托儿所内的社交接触是婴儿菌群趋同的重要驱动力。

菌株传播链的追踪与验证

研究者通过一个典型例子——Akkermansia muciniphila SGB9226菌株在B托儿所一班的传播，展示了其高分辨率的菌株追踪能力。该菌株最初由一名婴儿从母亲处获得，随后传播给另一名婴儿，再进一步传播到该婴儿的母亲和父亲体内，甚至在父亲体内替代了原有的A. muciniphila菌株。通过CRISPR序列分析和宏基因组组装，验证了菌株的一致性。类似地，Alistipes finegoldii菌株也在婴儿与教育者之间传播。这些结果表明，托儿所不仅是婴儿间微生物传播的场所，也可能将菌株进一步带回家庭。

菌株传播对婴儿菌群的贡献

入托前，婴儿从家庭获得的菌株比例平均为24.0%，而从托儿所获得的仅为6.5%。到第一学期末，来自托儿所的菌株比例上升至28.4%，显著超过来自家庭的20.0%。从相对丰度来看，来自托儿所的菌株占总菌群丰度的39.6%，而家庭贡献仅为20.6%。这一结果表明，仅经过3个月的托儿所生活，托儿所已成为婴儿肠道菌株的主要来源。即使经过暑假，托儿所获得的菌株仍显著高于假期前水平，说明这些菌株具有一定的持久性。

影响菌株传播的因素

有兄弟姐妹的婴儿从托儿所获得的菌株显著少于独生子女，提示家庭内的早期微生物暴露可能“饱和”了婴儿的菌株接收能力。年龄较大的婴儿更倾向于“捐赠”菌株，而非单纯接收。分娩方式（剖宫产vs.顺产）和母体产时抗生素使用对入托前的菌群多样性和后续菌株获得无显著影响，表明托儿所环境在菌株传播中具有主导作用。此外，喂养方式（母乳vs.配方奶）对菌株共享率的影响也未达到统计显著，尽管母乳喂养婴儿与母亲的菌株共享率略高。

抗生素对菌株保留与获得的影响

抗生素使用对婴儿和成人的菌群均有显著影响。在抗生素治疗后，婴儿的菌株保留率从90.6%下降至70.2%，而成人的保留率仅从93.8%下降至88.4%。与此同时，婴儿在抗生素治疗后获得了更多新菌株（SGB获得率从30.4%上升至49.2%），而成人则变化不大。这说明婴儿的肠道微生物群对抗生素更为敏感，但也更具可塑性，能够更快地恢复和引入新菌株。这一发现对临床抗生素使用具有重要启示，尤其是在婴幼儿阶段。

高传播性菌株的特征

研究识别出64个高传播性SGB，包括Bifidobacterium breve、Bifidobacterium pseudocatenulatum、Streptococcus gallolyticus等。这些菌株多具有耐氧或产孢能力，利于在环境中存活和传播。特别值得注意的是，Bifidobacterium longum subsp. infantis仅在婴儿中检测到，并在婴儿间高度传播，而几乎不传播给成人。这表明某些菌株可能具有宿主年龄或发育阶段的特异性适应。此外，婴儿-兄弟姐妹之间的菌株传播率最高，甚至高于母婴传播，提示同龄或近龄儿童之间的微生物交换极为频繁。

总之，该研究首次在大规模、纵向、菌株水平上揭示了托儿所环境中婴儿间肠道微生物的广泛传播，并量化了其对婴儿菌群发育的贡献。研究发现，托儿所不仅是感染病原体的场所，更是健康共生微生物的重要“社交网络”节点。入托仅3个月后，托儿所获得的菌株在数量和丰度上均超过家庭来源，表明早期社交环境对微生物群塑造具有决定性作用。兄弟姐妹的存在可缓冲托儿所带来的菌株输入，而抗生素使用则显著改变菌群的稳定性和组成。这些发现对理解人类微生物群的社交传播机制、优化婴幼儿肠道健康干预策略（如益生菌、抗生素管理）具有重要价值。未来研究应进一步探讨这些传播菌株对婴儿免疫、代谢和神经发育的长期影响，以及是否可通过环境或行为干预促进有益菌株的传播。

原文链接：https://doi.org/10.1038/s41586-025-09983-z