母源肠菌代谢物：胎儿肠道的免疫“先遣队”

肠道微生物群与宿主健康密切相关，尤其是肠道菌群代谢产物（如短链脂肪酸、次级胆汁酸）对肠道黏膜免疫的调控作用。既往研究多聚焦于婴儿出生后的微生物群发展，而对子宫内胎儿肠道与微生物代谢物的相互作用研究较少。有研究发现人类胎儿肠道早期就存在记忆T细胞，提示微生物成分可能在子宫内就对胎儿的免疫系统发挥作用。然而，关于子宫内抗原及调节肠道稳态的代谢物研究有限，且胎盘和胎儿肠道是否含有活性微生物仍存在争议。先前研究表明，胎儿肠道中存在独特的代谢组特征，包括细菌源性代谢物和芳香烃受体（AHR）配体，但其来源和功能尚不明确。

为了明确胎儿肠道中的菌群相关代谢产物是否来源于母体菌群，并探究这些代谢产物在胎儿免疫系统发育及肠道功能成熟中的作用，耶鲁大学医学院Liza Konnikova团队联合匹兹堡大学生物统计系在Microbiome上发表了他们的最新研究In utero human intestine contains maternally derived bacterial metabolites，提供了人类胎儿肠道中含有母体源性细菌代谢物的直接证据，增进了对子宫内胎儿肠道与微生物代谢物相互作用的理解。

研究人员收集了人类妊娠匹配胎儿胎粪样本以及胎儿器官样本，包括胎儿肠道、胎儿胎盘绒毛和母体蜕膜组织样本，对样本进行非靶向代谢组学分析，鉴定并比较不同组织中的代谢物，探究母源性细菌代谢物在胎儿肠道的分布与功能。共鉴定出2521种代谢物，胎儿肠道、胎儿胎粪、胎儿胎盘绒毛和母体蜕膜来源的样本代谢物差异显著，胎儿肠道样本与其他组织样本的代谢物谱存在明显差异，其中包含了多种细菌衍生代谢物。胎儿肠道样本和母体蜕膜样本在这些微生物代谢物丰度上的正相关性明显高于胎儿肠道样本和胎粪样本之间的相关性。提示短链脂肪酸、次级胆汁酸等母源微生物代谢物可能通过垂直传递进入胎儿肠道。

他们还采用单细胞转录组学分析胎儿小肠中多种与胆汁酸和短链脂肪酸受体和转运蛋白相关的基因在特定上皮细胞和免疫细胞亚群中表达，表明这些微生物代谢物在子宫内可能具有生物活性，参与调节胎儿肠道免疫系统发育和出生后的微生物接触做准备。

这项研究表明胎儿肠道中的微生物相关代谢物主要来源于母体，这些细菌衍生的代谢物（尤其是短链脂肪酸和次级胆汁酸）在子宫内具有生物活性，母体菌群代谢产物通过垂直传递至胎儿肠道，调控免疫系统发育（如T细胞稳态）并为胎儿出生后微生物定植做准备。尽管胎儿肠道内无活菌定植，母体代谢产物（如石胆酸和丙酸）通过调控受体信号促进肠道屏障成熟和炎症抑制。

总之，这项研究帮助我们深入理解早期生命阶段微生物代谢物对胎儿肠道和免疫系统发育的影响，为干预相关免疫疾病及肠道发育异常的新策略提供了理论依据，强调了孕期母体肠道菌群管理和肠道疾病预防对胎儿健康的重要性。

参考文献：Wang, W., Gu, W., Schweitzer, R. et al. In utero human intestine contains maternally derived bacterial metabolites. Microbiome 13, 116 (2025). https://doi.org/10.1186/s40168-025-02110-0