人类的基因在受孕时就已经确定。胎儿的心脏、大脑和其他器官在五周后开始形成。六个月时，未出生的婴儿已经拥有了大部分身体部位。但还有一项重要的组成部分缺失了：将要寄生在其肠道、皮肤和其他器官中的有益细菌，通常被称为微生物组。
我们与微生物的第一次互动，为我们一生的健康奠定了基础。婴儿的微生物组与健康的大脑发育、哮喘、过敏、肥胖等疾病有关。但这些最早的接触何时何地发生？了解我们的微生物组来自何方，与了解我们患癌症或心脏病的遗传风险同样重要。
旧金山加州大学的微生物学家 Susan Lynch 说：“我们总是从人类基因的角度来考虑遗传风险。但还有一套微生物基因，它们在生命早期就已被获取。它们来自母亲，但我们还不清楚它们是如何以及何时到达婴儿体内的。”
近一个世纪以来，人们一直认为人类子宫和其中的胎儿是没有细菌的。最初的迹象出现在近十年前，当时研究人员开始发现早产儿的胎盘显示出细菌迹象。自那时以来，科学家们一直在寻找子宫中的微生物。这是一项持久的探索——它引发了研究人员之间热烈的争论。
就在上个月，剑桥大学的研究人员通过扫描了 500 多个胎盘，发现了没有细菌 DNA 的证据，这进一步加剧了这场争论。他们认为，早期的研究只是检测到了实验中的污染物，而事实上子宫是无菌的。
但德克萨斯州贝勒医学院的孕产妇与胎儿医学专家 Kjersti Aagaard 表示，研究人员可能只是以不同的方式解释了数据。她认为他们只是将一些 DNA 序列标记为污染物而不是定殖者，从而得出胎盘中没有细菌的结论。Aagaard 是最早报告胎盘中存在细菌 DNA 的研究人员之一。
婴儿第一次遇到微生物的地点之争尚未解决。但是，我们最早的微生物组是如何形成的——以及它们如何塑造我们的一生——这一故事正在变得更加清晰。
在子宫中准备就绪？
为什么胎盘或胎儿中可能存在微生物，这仍然是个谜。发现它们存在的证据的研究人员仅检测到少量微生物 DNA，或在实验室培养了几株样本。目前尚不清楚细菌在子宫内是否存活。但 Aagaard 表示，即使是少量的微生物也可能促进发育中胎儿的免疫系统。
例如，新加坡的一组研究人员在 2017 年报告说，17 周大的胎儿的免疫细胞已经准备好对具有指示性的微生物化学物质作出反应。这表明他们的免疫系统已经接触过这些分子，这些分子可能来自微生物本身，也可能来自母亲的细胞。
Aagaard 说，早期与细菌的互动可能在日后产生重大影响。能够容纳无害、有益的微生物——并区分它们与病原体——“对于构建我们身体的微生物组至关重要”。
首次抵达
婴儿一出生，细菌就会涌入他们的身体。这些微生物会因分娩方式（阴道分娩或剖腹产）而异。一些研究人员将剖腹产婴儿的微生物组与哮喘、乳糜泻或过敏的风险增加联系起来。另一些则报告称，这些差异在生命的前几个月内就消失了。康奈尔大学的进化生物学家 Andrew Moeller 说：“目前仍在争论这些差异的影响有多大，或者其一致性有多高。”
尽管如此，婴儿从母亲那里获得的独特的微生物“入门包”为发育中的微生物组奠定了基础。Lynch 解释说：“第一个侵入一个原始环境的生物可以极大地影响该环境的条件。这反过来又会影响其他物种的积累。”
她发现，在四周大的婴儿中，这些初始微生物可以预测婴儿是否面临哮喘的高风险。高风险婴儿的肠道微生物组不仅缺少某些细菌物种，“它是一个不同的代谢机器，”Lynch 说。
当这些婴儿服用一种益生菌直到六个月大时，他们的微生物组变得更像哮喘风险低的婴儿。但是，如果停止治疗，他们的微生物组会恢复到之前的状态。
Lynch 认为，这种抵抗改变的原因可能与生命早期接触微生物化学物质有关。“出生前的微生物或免疫准备可能是决定哪些生物在出生后真正定殖发育中的肠道微生物组的关键因素。”
饮食决定因素
一旦来到这个世界，婴儿的肠道微生物组会根据需要进行调整，以帮助他们消化母乳或配方奶。随着婴儿的饮食和与周围环境的互动——用嘴巴玩玩具、依偎小狗或与兄弟姐妹打闹——他们的微生物组会发生变化。Moeller 说：“最终进入体内的微生物来自这些环境来源。没有这些，就没有什么可以由饮食来塑造的。”
一个孩子的微生物组在生命的最初两到三年内会稳定下来，并获得可以持续数十年的一组细菌。但它们也可以获得新的居民。2018 年，研究人员发现，当一群五名成年人和两名儿童访问一个委内瑞拉村庄两周时，孩子们的微生物比旅行的成年人变化更大。
成年人的微生物组也会发生变化，尽管幅度较小，这取决于运动、移民、抗生素或许多其他因素。看来出生——甚至子宫——决定了我们一生的肠道生态系统。但是，在这些基础上培养起来的生态系统可以通过我们的选择和环境来改变。Lynch 说：“这并非完全取决于那些初级定殖者。这才是这个领域最令人兴奋的地方——你可以成为自己微生物组的策展人。”
