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摘要研究背景:新生儿黄疸在新生儿的早期生命阶段中极为常见，其核心特征是血液中游离胆红素水平的异常增高。绝大多数足月及早产婴儿在生后首周内会出现黄疸症状，特别是那些持续接受母乳喂养的婴儿，他们的黄疸症状可能会持续到出生后的第一个月，甚至更长时间。在排除其他病理性因素之后，那些与持续母乳喂养有直接关联的持久黄疸状态，被定义为母乳性黄疸（BreastmilkJaundice，BMJ）。虽然母乳性黄疸（BMJ）通常被视为一种自限性的生理现象，但过高的游离胆红素水平却有穿透血脑屏障的潜力，可能引发神经功能障碍。更值得关注的是，婴儿期出现的黄疸状况可能会增加儿童及成年后罹患过敏性疾病、Ⅰ型糖尿病和自闭症谱系障碍等疾病的风险。因此，深入理解BMJ的发病机制对于提高婴儿健康水平和预防长期健康问题具有至关重要的意义。<br>　　婴儿的健康发展在很大程度上依赖于肠道微生物群的正确建立，其中胆红素的代谢过程与肠道微生物的功能存在着密切的联系。作为新生儿理想的营养来源，母乳不仅提供了关键的营养成分，还通过促进肠道益生菌的定植，间接参与胆红素的代谢调节。某些母乳成分被认为可以通过调节肠道微生物群组成或直接参与胆红素代谢，进而促进BMJ的发生发展。随着代谢组学技术的进步，母乳代谢组学这一新兴研究领域为深入探索母乳成分及其对婴儿健康的影响开辟了新的途径。在研究BMJ的背景下，应用母乳代谢组学不仅可以揭示哪些特定的生物活性物质在母乳中对婴儿胆红素代谢产生影响，还能深化我们对母乳喂养如何影响婴儿肠道微生物群落形成的复杂相互关系的理解。通过对母乳中的代谢物进行细致分析，我们识别出对胆红素代谢具有潜在促进或抑制作用的关键因素，这一过程对于深入理解母乳性黄疸（BMJ）的发病机理至关重要，并且对于制定针对性的预防和治疗措施具有重要意义。<br>　　目的:本研究旨在通过宏基因组检测及母乳代谢组学分析，揭示母乳性黄疸婴儿与健康婴儿之间肠道微生物组成、功能的差异及母乳成分对母乳性黄疸发病机制的影响，进而为母乳性黄疸的预防与治疗提供新策略。<br>　　方法:本研究的68受试者均来自于《佛山与香港地区母婴肠道微生物宏基因组合作研究平台及其样本库建设》项目，根据临床诊断将受试者分为母乳黄疸组（BreastmilkJaundice,BMJ）和健康对照组（Healthcontrol,HC），每组各34名受试者;对68名婴儿的粪便进行宏基因组测序并收集母乳进行代谢组学分析。通过物种组成、多样性分析、功能注释、代谢通路富集分析以及相关性分析的方法进一步探索BMJ与婴儿的肠道微生物、功能组成及母乳代谢组特征之间的内在联系。<br>　　结果:（1）基本特征分析结果显示，在BMJ组与HC组之间进行比较时，BMJ组中的非头胎婴儿比例显著更高。然而，其它基本特征，包括孕妇的年龄、孕周、孕妇的身体质量指数（BMI）、婴儿的性别、分娩方式、出生体重、出生体长以及喂养方式等，均无显著性差异。（P＞0.05）。<br>　　（2）群落多样性分析结果表明，BMJ组和HC组间α-多样性和β-多样性均无显著性差异（P＞0.05）。<br>　　（3）生物标志物分析发现，存在13个与BMJ相关的特定细菌分类群（包括纲水平1个、目水平2个、科水平2、属水平2个、种水平6个），其中BMJ组婴儿肠道微生物中高表达的生物标志物包括种分类水平的密歇根克雷伯菌（Klebsiellamichiganensis）、副果状梭菌（Clostridiumparaputrificum）和铅黄肠球菌（Enterococcuscasseliflavus）;HC组婴儿肠道微生物中高表达的生物标志物包括纲分类水平的丹毒丝菌纲（Erysipelotrichia），目分类水平的双歧杆菌目（Bifidobacteriales）和丹毒丝菌目（Erysipelotrichales），科分类水平的双歧杆菌科（Bifidobacteriaceae）和丹毒丝菌科（Erysipelotrichaceae）,属分类水平的双歧杆菌属（Bifidobacterium）和丹毒杆菌属（Erysipelatoclostridium），以及种分类水平的齿双岐杆菌（Bifidobacteriumdentium）、Erysipelatoclostridiumramosum和嘉氏乳杆菌（Lactobacillusgasseri）。<br>　　（4）功能分析发现，存在21个与BMJ相关的功能模块。值得注意的是，有5个氨基酸代谢以及1个碳水化合物代谢模块在HC组被富集，其中包括组氨酸生物合成（Histidinebiosynthesis,PRPP=＞histidine）、亮氨酸生物合成（Leucinebiosynthesis,2-oxoisovalerate=＞2-oxoisocaproate）、丝氨酸生物合成（Serinebiosynthesis,glycerate-3P=＞serine）、酪氨酸生物合成（Tyrosinebiosynthesis,chorismate=＞HPP=＞tyrosine）、半胱氨酸生物合成（Cysteinebiosynthesis,methionine=＞cysteine）以及半乳糖降解（Galactosedegradation,Leloirpathway,galactose=＞alpha-D-glucose-1P）模块。另外，有两个脂多糖（lipopolysaccharide，LPS）代谢模块在BMJ组显著富集，它们分别是（KDO2-lipidAbiosynthesis，Raetzpathway,LpxL-LpxMtype）和（KDO2-lipidAbiosynthesis,Raetzpathway,non-LpxL-LpxMtype）。<br>　　（5）代谢组学分析发现，在BMJ组中缬氨酸-丝氨酸（Val-Ser）、黄尿烯酸（Xanthurenicacid）、N-甲酰基犬尿氨酸（N-Formylkynurenine）、丙酰肉碱（Propionylcarnitine）等代谢物显著上调，2,4-二羟基七烷基-16-烯-1-乙酸酯（2,4-dihydroxyheptadec-16-en-1-ylacetate）、腺嘌呤（Adenine）、腺苷（Adenosine）以及溶解性磷脂酰肌醇（18∶2）（LPI（18∶2））等代谢物显著降低。<br>　　（6）代谢组学通路富集分析结果表明;色氨酸代谢（TryptophanMetabolism）、支链脂肪酸氧化（OxidationofBranchedChainFattyAcids）、嘌呤代谢（PurineMetabolism）等代谢通路与BMJ的发生有关;<br>　　（7）关联分析结果表明;母乳代谢物与婴儿肠道微生物存在显著的相关性。其中脱氧腺苷（Deoxyadenosine）、乙酰肉碱（Acetyl-L-camitine）以及丙酰肉碱（Propionylcarnitine）丰度均与肠道益生菌--双歧杆菌目（Bifidobacteriales）及其下属的双歧杆菌科（Bifidobacteriaceae）、双歧杆菌属（Bifidobacterium）的丰度显著负相关;且吲哚-3-乙酸（Indole-3-aceticacid）、五羟色胺酸（5-Hydroxytryptophan）、犬尿酸（Kynurenicacid）等色氨酸代谢产物与铅黄肠球菌（Enterococcuscasseliflavus）的丰度显著正相关。<br>　　结论:（1）母乳性黄疸（BMJ）与健康对照（HC）婴儿肠道微生物的α-多样性、β-多样性均无显著性差异;但BMJ与HC婴儿之间存在一定的菌群组成差异，BMJ与一些潜在致病菌如:密歇根克雷伯菌（Klebsiellamichiganensis）、副果状梭菌（Clostridiumparaputrificum）和铅黄肠球菌（Enterococcuscasseliflavus）呈正相关，与一些益生菌如:双歧杆菌属（Bifidobacterium）、嘉氏乳杆菌（Lactobacillusgasseri）呈负相关;BMJ与脂质A合成功能模块如:“KDO2-lipidAbiosynthesis,Raetzpathway,LpxL-LpxMtype/Non-LpxL-LpxMtype”呈正相关，与多种氨基酸合成相关功能模块如:“Histidinebiosynthesis,PRPP=＞histidine”、“Serinebiosynthesis,glycerate-3P=＞serine”等呈负相关。<br>　　（2）BMJ与母乳代谢物中的缬氨酸-丝氨酸（Val-Ser）、黄尿烯酸（Xanthurenicacid）等呈正相关，与2,4-二羟基七烷基-16-烯-1-乙酸酯（2,4-dihydroxyheptadec-16-en-1-ylacetate）、腺嘌呤（Adenine）等呈负相关;母乳代谢物可能主要通过色氨酸代谢色氨酸代谢（TryptophanMetabolism）、支链脂肪酸氧化（OxidationofBranchedChainFattyAcids）、嘌呤代谢（PurineMetabolism）等代谢通路影响婴儿的代谢过程。<br>　　（3）母乳中的某些代谢物与婴儿肠道微生物存在显著关联;例如:脱氧腺苷（Deoxyadenosine）、乙酰肉碱（Acetyl-L-carnitine）以及丙酰肉碱（Propionylcarnitine）丰度与双歧杆菌属（Bifidobacterium）的丰度显著负相关;且吲哚-3-乙酸（Indole-3-acetic）与铅黄肠球菌（Enterococcuscasseliflavus）的丰度显著正相关。