人工栄養児の口腔内細菌叢における母体口腔内細菌の高度な獲得

High-Level Acquisition of Maternal Oral Bacteria in Formula-Fed Infant Oral Microbiota.

抄録

乳児の口腔内細菌叢の獲得と発達には、母親の口腔内細菌の流入が重要な役割を果たすと考えられている。本研究では，4カ月健診時の母子448組の舌スワブサンプルを調べた．各サンプルの細菌組成は、PacBioによる全長16S rRNA遺伝子の1分子ロングリードシーケンスとamplicon sequence variant（ASV）法を用いて決定された。乳児の口腔内細菌叢は母親の口腔内細菌叢とは明らかに異なっていたが、実母と共有するASVは相対存在度の中央値が9.7％（範囲0.0～99.3％）を占め、血縁関係のない母親と共有するASVのそれよりも有意に高いことが示された。この共有株数は，分娩様式や抗生物質への曝露よりも，乳児の授乳方法と強く関連しており，粉ミルクで育てられた乳児は，母乳のみで育てられた乳児よりも共有株数が多かった。本研究は，口腔内細菌の母子感染を株レベルで証明するものであり，母親の口腔内細菌のコロニー形成は，粉ミルク育児児でより高いことが示唆された． 乳児期の口腔内細菌の獲得は、その後の安定した口腔内細菌叢の形成に影響を与える可能性がある。本研究では、乳児期の口腔内細菌叢の主要な獲得経路である口腔内細菌の母子感染に着目し、ほとんどの乳児が一塩基レベルでも実母から口腔内細菌を獲得していることを明らかにした。また、乳児の口腔内細菌叢における母親の口腔内細菌の占有率は、乳児の摂食方法と関連していることが示されました。これらのデータは、乳児の口腔内細菌叢の早期発達と口腔内細菌関連疾患との関連についての理解を深めることができる。

The influx of maternal oral microbes is considered to play an important role in the acquisition and development of infant oral microbiota. In this study, we examined tongue swab samples from 448 mother-infant pairs at 4-month checkups. The bacterial composition of each sample was determined using PacBio single-molecule long-read sequencing of the full-length 16S rRNA gene and the amplicon sequence variant (ASV) approach. Although the infant oral microbiota was distinctly different from the mother oral microbiota, ASVs shared with their biological mother accounted for a median relative abundance of 9.7% (range of 0.0 to 99.3%), which was significantly higher than that of ASVs shared with unrelated mothers. This shared abundance was strongly associated with the feeding method of infants rather than their delivery mode or antibiotic exposure, and formula-fed infants had higher shared abundance than exclusively breastfed infants. Our study presents strain-level evidence for mother-to-infant transmission of oral bacteria and suggests that colonization of maternal oral bacteria is higher in formula-fed infants. Acquisition of oral bacteria during infancy can affect the subsequent formation of stable oral microbiota. This study focused on the mother-to-infant transmission of oral bacteria, a major acquisition route of infant oral microbiota, and demonstrated that most infants acquired oral bacteria from their biological mother even at the single-nucleotide level. Our results also indicated that the occupancies of maternal oral bacteria in infant oral microbiota were associated with the feeding methods of infants. These data could increase understanding of the early development of oral microbiota in infants and its potential associations with oral microbiota-related diseases.