母婴健康系列四：孕期过于肥胖，宝宝也受伤害，孕妇肥胖影响婴儿菌群
胎儿期是人体所有主要生理系统发育的关键时期。一些产前危险因素可能会对孕妇的菌群产生负面影响，包括阴道菌群和肠道菌群。除了前面我们提到的孕妇产前心理社会应激可能引起母体肠道菌群组成发生不利变化，进而影响婴儿的菌群和健康以外，孕妇肥胖也是影响婴幼儿健康的重要风险因素。许多人类研究也表明，孕妇肥胖也可能改变母体肠道菌群，通过母体肥胖菌群的垂直转移，可能导致后代易于肥胖。
孕妇肥胖
孕妇肥胖是导致后代肥胖的产前危险因素。现在，孕妇肥胖的发生率大大增加。在美国34%的育龄妇女肥胖，59.5%超重。在欧洲，怀孕期间肥胖的发生率在6.2到36.5%之间，这取决于不同的地域差异。在我国，由于大多数存在一个认知误区，认为“妈妈吃得好，长得胖，宝宝才能跟着补充营养”，导致孕期营养过剩，孕妇肥胖的发生率也越来越高。
儿童肥胖对于儿童健康有着严重后果。例如，儿童肥胖导致高血压、血脂异常、葡萄糖耐受不良、非酒精性脂肪肝、多囊卵巢综合征、阻塞性睡眠呼吸暂停、儿童心血管异常甚至儿童心理疾病（比如自闭症）的风险增加。此外，怀孕期间，肥胖和糖尿病往往并存。妊娠期糖尿病和遗传易感性也被认为是导致后代肥胖的产前风险因素。
孕妇肥胖对婴儿菌群的影响
孕妇肥胖和后代肥胖风险之间的正相关性主要是由导致体重增加的共同家庭风险因素所驱动的，包括遗传和环境因素。然而，一项大型人群研究发现，共同家庭风险因素以及宫内环境因素都可以解释孕妇超重/肥胖与其后代18岁时体重增加之间的正相关性。肠道菌群可能发挥着至关重要的作用，因为它通过调节脂肪储存和能量平衡来严格调控新陈代谢。一种可能的机制是在子宫内和分娩过程中，母亲的肥胖菌群可能转移到胎儿或婴儿，使孩子容易肥胖。因此，在肥胖的孕妇身上发现的细菌特征，可能会影响婴儿的菌群发育，进而影响儿童的体重增加。
孕妇肥胖可能导致后代菌群组成的变化。研究人员发现孕妇孕期体重增加与婴儿出生后6个月内的菌群发育之间存在关联。他们研究了孕期超重和孕前体重与婴儿菌群组成的关系。结果表明，孕期体重增加过多的孕妇所生的婴儿在6月龄时双歧杆菌数量较低，而金黄色葡萄球菌数量较高。他们还发现，孕期体重超标与婴儿出生后6个月内的菌群组成有关。孕期体重超标的孕妇所生的婴儿在1月龄时的拟杆菌属和普氏菌属细菌水平较低，而6月龄时梭菌属、葡萄球菌属细菌较多。此外，孕期体重超标的孕妇所生的婴儿在6月龄时双歧杆菌数量较少。这些结果与孕前已经超重的孕妇所生的婴儿相似。孕前体重超标的孕妇所生的婴儿在6月龄时葡萄球菌和溶组织梭菌水平较高，而双歧杆菌水平较低。因此，孕妇肥胖可能会改变母体菌群组成，这些菌群可能在出生前或出生时从母体转移到胎儿或婴儿。
健康影响
婴儿肠道菌群的变化可能与儿童一生的体重发育轨迹存在关联。研究发现，生命早期脆弱拟杆菌的升高和双歧杆菌水平的降低与儿童时期体重增加和肥胖有关。一些前瞻性人体干预研究取得了部分积极的结果。例如，一项大型纵向干预研究评估了围产期益生菌干预对10年随访期间儿童超重的影响，结果表明围产期益生菌干预可以缓解出生至2岁期间体重的过度增加；另外两项干预研究评估了母体补充益生菌对婴儿围产期生长的影响，孕期摄入益生菌降低了出生超重儿的风险；其它干预研究也发现，产前健康饮食和身体运动对出生后的第一年里婴儿的体重增加有积极影响。
因此，母体的肥胖菌群可能对婴儿体重发育轨迹产生一定程度的影响。母体补充益生菌和饮食干预可对后代的出生体重和出生后的前两年内的体重增加产生积极影响，表明特定的母体肠道菌群与后代的代谢健康状况之间的潜在联系。
病因学
孕妇肥胖导致儿童肥胖的可能机制之一是母体肥胖菌群向后代的垂直转移，那么：
1）母体菌群与肥胖相关的理论基础是什么？
2）围产期母体肥胖菌群可能通过哪些途径转移到胎儿或婴儿？
3）微生物引起儿童肥胖的可能机制是什么？
母体菌群与肥胖关联的理论基础
怀孕期间，肥胖可能与肠道菌群组成的变化有关，因为肥胖女性的肠道菌群与苗条女性明显不同。例如，在妊娠中期，超重孕妇肠道中葡萄球菌属细菌和大肠杆菌（分别隶属于厚壁菌门和变形菌门）的丰度增加，而双歧杆菌属和拟杆菌属细菌（分别隶属于放线菌门和拟杆菌门）的数量减少。这表明母体菌群和肥胖之间存在着一定的联系，这一关联的可能机制包括：
饮食可能促进肥胖母亲特定的菌群。来自未怀孕的受试者的数据显示，饮食可以引起肠道菌群的变化，从而增加从食物中获得的能量。
肠道菌群可能通过增加对葡萄糖和脂肪酸的吸收而影响怀孕期间的体重增加。
特定的菌群组成可能诱导分解代谢途径，从而可能增加食物能量的存储。
肠道微生物可能调节禁食诱导的脂肪细胞因子，这是一种脂质代谢和脂肪存储的调节因子。
除了食物的摄入和储存，肠道菌群还具有调节炎症的特性，可能会导致孕期的超重和肥胖。孕妇肥胖与低度炎症有关，最近的研究表明，肠道菌群在推动这种炎症状态方面发挥了作用。例如，孕期高水平的金黄色葡萄球菌可能导致炎症过程和脂肪储存增加。相反，肠道中双歧杆菌的大量存在可能有助于缓解与孕妇肥胖有关的炎症过程。
某些肠道微生物可以产生短链脂肪酸。短链脂肪酸是G蛋白偶联受体的配体，在肠道和胰腺中具有重要功能，包括肠道运动、营养吸收和母体代谢。此外，短链脂肪酸可能通过影响饱腹感激素而诱导饱腹感以减少食物的摄入。短链脂肪酸还可能使免疫调节细胞向抗炎症的类型转变，从而可能减少与孕妇肥胖相关的低度炎症状态。肥胖孕妇的肠道中产生短链脂肪酸的细菌较少。
母体肥胖菌群向胎儿或婴儿转移的途径
母体肥胖菌群向后代转移的过程可能发生在三个阶段：子宫内、分娩期间和哺乳期间。
在动物模型中，母体肠道细菌在子宫内向胎儿肠道的转移已经得到证实。在人类中，子宫内存在细菌转移的证据来自2013年美国的一项研究。他们发现，与没有糖尿病或妊娠期糖尿病的孕妇相比，被诊断为2型糖尿病的孕妇的新生儿胎粪中含有细菌定植，其中尤其以拟杆菌属、副拟杆菌属和毛螺菌科细菌更为常见。这种微生物特征与成年的2型糖尿病患者相似。此外，有研究表明，孕妇的营养习惯可能会改变孕期肠道菌群组成，这似乎会影响出生时胎粪中的微生物组成。这些观察性研究都表明在子宫内母体肥胖菌群转移到胎儿体内的可能性。
另一个母体肥胖菌群转移过程发生在阴道分娩期间。阴道分娩的新生儿会定植来自母亲的阴道和胃肠道的细菌。然而，奇怪的是，一项大型队列研究显示，孕期超重和肥胖的孕妇的分娩方式（阴道分娩或剖宫产）与7岁儿童超重风险的增加没有显著关联。相反，剖宫产的男孩存在超重风险增加的趋势。值得注意的是，在本研究中作者确实发现了孕妇孕前超重与儿童超重风险之间的密切联系。母体肥胖菌群在分娩期间向婴儿的转移还需要进一步的研究。
母体肥胖菌群转移的最后一个可能途径是哺乳。最近的研究表明，母亲的体重状况可能会影响母乳的菌群组成。例如，在母乳喂养的前六个月内，与正常体重的母亲相比，肥胖母亲的母乳中微生物多样性较低，葡萄球菌属和乳杆菌属细菌数量较高，双歧杆菌属细菌数量较低。尽管如此，奇怪的是，母亲超重或肥胖的婴儿中，纯母乳喂养似乎又可以降低儿童肥胖的风险。
总之，母体肥胖菌群向后代的转移可能涉及多种途径。究竟是哪一种途径在其中发挥最重要的作用还有待深入研究。
微生物引起儿童肥胖的可能机制
肠道菌群有几种可能诱发儿童肥胖的机制。例如，双歧杆菌数量的减少可能通过宿主黏膜与微生物的相互作用、免疫调节和炎症控制影响婴儿体重的增加。此外，较高浓度的拟杆菌属、梭菌属和葡萄球菌属细菌可能更容易从食物中摄取更多能量并储存起来，同时炎症控制也会减弱，这在肥胖患者中都很常见。重要的是，这些微生物的变化是在超重母亲所生的婴儿出生后的前六个月内观察到的。在生命的前六个月里，体重的迅速增加与儿童时期肥胖风险的增加有关，其相关性甚至超过出生时的体重状况。
值得注意的是，异常的胎儿和婴儿肠道菌群的形成是多种因素共同作用的结果，使后代容易肥胖。除了孕妇的菌群组成以外，异常的婴儿菌群组成还受到许多其它因素的影响，包括遗传风险、表观遗传、孕妇饮食、孕妇生活方式、家庭环境（比如有无兄弟姐妹、卫生条件）、孕妇健康、怀孕和分娩期间是否使用抗生素、婴儿期抗生素的使用、母乳喂养和添加辅食时间、分娩方式、种族和地理位置以及胎儿性别等等。所有这些因素在调节食欲、代谢和炎症方面都是至关重要的，它们都在免疫信号、毒素释放、代谢信号和功能方面发挥作用。
临床实践建议
怀孕期间有规律的运动已被证明是控制体重增加的有效方法，并有可能改善肠道菌群的组成。例如，体育运动已被证明可以增加微生物多样性，增加有益细菌的比例，降低炎症代谢标志物的水平。因此，孕期有规律的运动可能改善母体菌群组成，进而影响婴儿菌群和婴儿健康。
此外，怀孕期间应注意均衡和健康的饮食，以帮助优化母亲产前期以及后代的菌群组成。饮食是影响肠道菌群和能量摄取的重要因素。高纤维、低糖低饱和脂肪的食物有助于维持健康的肠道环境，促进有益细菌的生长。此外，怀孕期间的饮食也可能影响婴儿的菌群。有研究发现，怀孕期间饮食健康的母亲所生的婴儿肠道大肠杆菌的数量略低。
最后，虽然孕期补充益生菌对降低孕妇孕期体重的效果有限，但是证据表明孕期补充益生菌可以改善孕妇的代谢状况。孕期摄入的某些特定的益生菌菌株可以改善母体的葡萄糖代谢和胰岛素敏感性，降低妊娠糖尿病的发生率。妊娠糖尿病与遗传和表观遗传因素一起也与后代肥胖有关。因此，孕期补充益生菌可能可以间接改善婴儿代谢健康，帮助预防儿童肥胖。
结论
一些孕妇产前危险因素协同作用，可能导致婴儿肠道菌群组成异常，进而对儿童健康产生重大影响。孕妇产前心理社会应激和孕妇肥胖是已经确定的产前危险因素。孕妇产前心理社会应激可能通过多种途径直接或间接作用于婴儿菌群组成和功能。孕妇肥胖可能导致母体肥胖的菌群特征，这种菌群特征可能可以从母体垂直转移到胎儿或婴儿身上，这可能会使后代更容易患上儿童肥胖症。因此，一旦确定孕妇存在产前心理社会应激和肥胖，适当的应激管理和压力控制以及注意孕期饮食、有规律的运动是十分有必要的。为了孩子的健康，相信你一定能做到！