宾夕法尼亚州立大学领导的一项新研究表明，幼年接触环境中的“永久性化学物质”会永久性地破坏小鼠的肠道微生物群，导致晚年代谢疾病的发展。今天(8月14日)发表在《Environmental Health Perspectives》杂志上的研究结果表明，人类在幼儿时期接触这些化学物质可能会导致最近代谢性疾病的流行，包括成人中的肥胖和2型糖尿病。

研究人员特别关注了2,3,7,8-四氯二苯并呋喃(TCDF)，这是一种广泛存在的持久性有机污染物(POP)，是垃圾焚烧、金属生产、化石燃料和木材燃烧的副产品。三聚氰胺在食物链中积累，人类主要通过食用高脂肪食物，如肉类、乳制品和一些鱼类而接触到三聚氰胺。婴儿可以通过食用母乳接触到这种毒药。

宾夕法尼亚州立大学John T. and Paige S. Smith分子毒理学、生物化学和分子生物学教授Andrew Patterson说:“持久性有机污染物在环境中普遍存在，几乎所有生物都接触过它。这些化学物质对健康的负面影响是有据可查的，包括出生缺陷和癌症。我们的研究首次表明，幼年时期接触某种叫做TCDF的POP也会破坏肠道微生物群，并与晚年的代谢紊乱有关。”

研究小组检测了TCDF对两组小鼠的影响:试验组，接受TCDF治疗的组和对照组，以及未接受治疗的组。研究小组给4周大的鼠喂食含有0.46微克TCDF的药丸或不含TCDF的对照药丸5天。虽然0.46微克比人类饮食中通常发现的含量高，但它还不足以引起毒性疾病。

“在我们的研究中，我们使用的剂量与典型的人类暴露量相比相对较高;然而，我们可以利用这些信息来确定新的毒性高点，包括在肠道微生物群中，并开始推断更低剂量下可能发生的情况。当然，我们还必须考虑这些持久性有机污染物的复杂混合物如何与我们和我们的微生物伙伴相互作用，因为单次暴露并不能完美地模拟现实生活中的情况。”

接下来，研究人员检查了动物的肠道微生物群，以及动物健康的几个指标，包括体重、葡萄糖耐量、肝脏中甘油三酯的含量和粪便中的粘液，以及其他代谢疾病的标志物。他们在TCDF五天疗程后立即收集了这些数据，并在最后一次剂量后三个月收集了这些数据。在人类中，这些时间点相当于一个婴儿和一个年轻人。

“我们发现，早期接触TCDF会永久性地破坏野生型小鼠的肠道微生物群，”宾夕法尼亚州立大学的首席作者、副教授Yuan Tian说。“我们还发现，这些小鼠在4个月大时体重更高，葡萄糖耐受不良。”

为了进一步探索TCDF对肠道微生物组的影响，科学家们给没有微生物组的小鼠移植了来自TCDF破坏微生物组的小鼠的肠道微生物组，并测量了它们的健康结果。他们发现，移植的小鼠出现了代谢紊乱，这表明改变的微生物群是代谢疾病的原因。

“这些结果表明，早年接触TCDF可能会导致肠道微生物群功能紊乱，并在以后的生活中造成健康后果，甚至在TCDF从体内被清除后也是如此，”Yuan Tian说。“这很重要，因为Akkermansia被认为对整体肠道健康很重要，但现在我们知道TCDF会对它产生不利影响。”

她解释说，肠道微生物群紊乱的特征是某些细菌种类的减少，包括嗜粘液阿克曼氏菌，这种细菌也通常存在于人类肠道微生物群中。

为了研究嗜粘液阿克曼氏菌对健康影响的重要性，研究小组进行了实验，将这种细菌作为益生菌给予TCDF治疗的小鼠。益生菌使微生物群恢复到正常状态。

Patterson说:“我们的研究结果表明，这些细菌受到有毒物质的影响，在调节健康结果方面发挥着重要作用。通过更多的研究，我们有可能在某一天通过补充益生菌，将一个人的微生物群恢复到最佳状态。”