微生物組分佈於人類機體的許多器官中，這一肉眼看不見的群體，甚至決定了人類對營養的攝取以及抵禦疾病的能力。因此，在過去幾十年，瞭解微生物如何塑造人類健康和成長發育的研究極為熱門。微生物究竟是在什麼時候“定居”在人體內的？《自然》日前線上發表的來自英國劍橋大學一個團隊的最新研究表明，健康的人類胎盤是沒有微生物組的。這一結論被普遍認為是繼2014年以來最大的一次反轉。
嬰兒首次接觸微生物是在何時
懷孕後，人類胚胎開始形成一個重要的器官，那就是胎盤。胎盤既是胚胎的生命線又是監護者，會把母親血液中的氧氣、營養和免疫分子輸送給發育中的胎兒，同時還是阻隔感染的屏障。1個多世紀以來，醫生一直認為，像胎兒和子宮一樣，胎盤也是沒有微生物的，否則就是哪個地方出現了問題。而斷奶後的嬰兒擁有一個完整的微生物組，複雜程度與成人的相當。
美國德克薩斯州休士頓貝勒醫學院副教授謝斯蒂•奧高及同事2014年在《科學•轉化醫學》雜誌上報告說，他們的研究表明，儘管並非每個胎盤都含有可檢測到的細菌DNA，但很多胎盤中都有發現。
奧高等研究發現，嬰兒出生時腸道內就有微生物群落存在，但與孕婦陰道中的微生物群落並不匹配，因此猜測新生兒腸道內的微生物群落存在其他來源，最有可能就是胎盤。
奧高等人還利用宏基因組鳥槍測序法，分析320個來自捐贈的胎盤的微生物組成，發現胎盤中有大約300種微生物存在，不過水準較低。為了獲得這些微生物功能的深度圖像，研究人員對樣本的一個子集做了全基因組測序。在該子集大多數樣本中，他們發現，胎盤中數量最多的是腸道中常見的、不致病的大腸桿菌，兩種口腔菌坦納氏普雷沃氏菌、奈瑟菌的數量也相對較多。當他們將胎盤中的微生物DNA與在身體其他部位常見的進行比較時，結果發現與口腔微生物種類最為吻合。
奧高猜測，口腔微生物可能首先“溜”入孕婦血液中，然後遷徙到胎盤中“定居”。研究還發現，早產胎兒與足月產胎兒的胎盤微生物群落組成存在明顯不同，這可能說明胎盤微生物群落與早產之間存在關聯。
健康胎盤中到底有沒有微生物
其實，奧高等人的研究一經發表，就引發了巨大爭議。一些研究人員認為，胎盤微生物的痕跡是“研究中使用的DNA提取工具包上的污染物”。美國賓夕法尼亞大學佩雷爾曼學院的研究團隊在無菌紗布、試劑、DNA淨化包和其他日常使用的設備上找到了微量DNA痕跡，而他們最終從6個胎盤樣本中提取的細菌DNA與其在提取樣本工具包上發現的DNA無法相互區分。同樣，在劍橋大學研究團隊看來，2014年的研究是有缺陷的，他們的研究表明，之前研究認為胎盤中存在的細菌來源於實驗室污染，以及分娩過程中的轉移。
劍橋大學的研究團隊分析了來自537名女性的胎盤樣本，是經陰道分娩或通過剖腹產分娩得到的, 既有健康的孕婦也有不怎麼健康的孕婦，這是迄今為止用於此類研究最大數量的樣本。
劍橋團隊用人體中未發現的細菌，即沙門氏菌來刺激組織，作為陽性對照，然後提取DNA。其中80個樣本，研究人員使用了16S rRNA基因測序和宏基因組分析。宏基因組又稱元基因組或生態基因組，是指與人類共生的全部微生物的基因總和。也就是說，16S rRNA測序是針對所有細菌保守的基因部分，巨集基因組分析則是測出樣品中微生物遺傳物質的所有序列，然後對應到特定菌種。
對於其餘樣品，研究人員並行使用兩種不同的DNA提取試劑盒，然後對每種樣品進行16S測序，比較兩種試劑盒的結果。
該研究發現了多種微生物的存在？其實不然，用不同的試劑盒和試劑批次測序時，研究人員找不到始終存在的微生物物種。比如陰道乳桿菌，在順產的孕婦胎盤樣本中存在，但剖宮產的不存在，這說明這些微生物是在分娩時附著在胎盤上，而不是在分娩前就生活在胎盤裡的，分娩過程中的感染才是微生物的來源。同理，研究發現胎盤中存在的一些與陰道炎症有關的微生物，也是在分娩過程中“得到”的。
除了分娩時從外界獲得，微生物還可能來自胎盤的處理過程，研究人員收集胎盤是在鹽溶液中洗滌再冷凍的，整個過程同樣也有微生物污染。再就是來自於提取DNA的過程，甚至是來自於測序儀。在對不同實驗時間、操作人員、試劑批次和測序儀都進行記錄，研究人員確定這些微生物污染不是來自於不同時間、人和設備之間的差異，而是普遍存在的。這也證實了以前的報告：DNA提取試劑盒中存在相對豐富的微生物群；同時意味著，胎盤中所謂的微生物組其實都來自於分娩後。
在劍橋大學的研究中，無乳鏈球菌是胎盤中唯一可以發現的細菌，在5%的樣本中發現了它的存在，而且並非來自環境污染。無乳鏈球菌是一種致病菌，可能導致新生兒敗血症、肺炎和腦膜炎，它的存在意味著胎盤在孕婦體內時發生了感染。也就是說，除非發生了感染，胎盤應該是無菌的。而在正常生理條件下，嬰兒從胎盤中獲得微生物的可能性極小。
論文作者之一、劍橋大學的生殖生物學家查諾克•鐘斯說：“總的來說，結果表明健康胎盤中沒有微生物，除非它被感染了。”