硫酸第一鉄滴の投与は、鉄十分乳児の腸内微生物叢に有意な影響を及ぼす:無作為化対照研究|腸

  • 乳児/新生児栄養
  • 結腸微生物叢
  • 鉄栄養
  • 臨床試験

私たちはJaeggi et al1とPaganinni et al2の研究に興味を持って読んで、彼らの努力を賞賛します。 鉄濃度、乳児の年齢および配列決定技術の違いにもかかわらず、両方の研究は、ビフィズス菌および乳酸菌の存在量が減少し、鉄欠乏/貧血ケニアの乳児の病原菌の存在量が増加した腸内微生物叢に対する好ましくない鉄の影響を示している。

健康なスウェーデンの乳児を対象に、鉄の強化または補充による腸内微生物組成の変化を調査しました。 6ヶ月齢の鉄で十分な乳児は、低鉄強化式(1.2mg Fe/日)を受け取るためにランダムに割り当てられました; n=24)、高鉄強化式(6.6mg Fe/日;n=24)または液体硫酸第一鉄補給(鉄滴;6.6mg Fe/日;n=24)を用いた無添加鉄式。 すべての参加者は、両親または法定後見人を通じて包含する前にインフォームドコンセントを与えました。 総鉄摂取量は、低鉄、高鉄および鉄滴群でそれぞれ1.2、6.4および5.7mg/日(すべての差p<0.01)であった。 便サンプルは、介入の前後に収集した。 我々は、Illumina MiSeqを使用して腸マイクロバイオームをプロファイルするためにV3–V4領域の16S rRNA遺伝子アンプリコンシーケンスを適用しました。 我々は、腸内細菌叢の組成と多様性を評価するためにQIIME3とグループ間の腸内細菌の相対的な存在量の違いを調査するためにDeseq2package4を使用しました。 Picrustを用いてメタゲノム機能含量を予測した。5

対になった便サンプルを用いて膣内に送達された乳児(n=53)を分析に含めた。 無作為化群の間で人体測定学または鉄関連バイオマーカーに有意差はなく、有害作用(下痢、感染率の増加、他の病気など)は報告されず、成長に影響はなかった(表1)。6

次の表を表示します。

  • インライン表示
  • ポップアップ表示
表1

研究参加者のベースライン特性、および45日間のフォローアップでの人体計測値および生化学値。

本研究では、高鉄式の消費は、介入のわずか45日後にビフィズス菌(p<0.001、60%対78%)の相対的な存在量の減少に関連していることを発見したが、我々は病原菌の しかし,鉄消費による乳酸菌の豊富さに関する以前の知見を部分的に確認することができた。 我々は、高鉄式群に対して鉄滴を受けた乳児における乳酸桿菌sp(p<0.007、8%対42%)の相対的な存在量が低いことを発見した。 予想外に、我々はまた、低鉄式群と比較して高鉄でラクトバチルスspの高い相対的な存在量(p<0.0002、42%対32%)を発見した;この結果は、鉄投与のモードが腸内のラクトバチルスの植民地化に直接影響を与えるという仮説に挑戦する。 さらに、鉄滴群は、高鉄式群と比較して、連鎖球菌(p<0.0003,0.2%vs0.9%)の存在量が低かったが、クロストリジウム(P<0.05,25%vs9%)およびバクテロイデス(p<0.02,1.2%vs0.9%)の存在量が高かった(図1)。 本研究では、すべてのグループは、3.3g/Lで追加されたガラクトオリゴ糖(GOS)と式を受けましたこのプレバイオティクスは、腸内微生物叢、2に対する鉄の強化の悪影響を軽減することができますが、鉄滴群では、式の食事から離れて鉄を投与しました。 したがって、私たちの研究では、乳児の腸内微生物叢に対するGOSの可能性のある保護効果を排除することはできません。

図1

腸内細菌組成の違いは、消費される鉄の濃度および投与様式に依存する。 クラドグラムでは、時間の経過とともにマイクロバイオーム分析の結果を示す、分類群はシナプス形態に基づいてグループ化される。 最も外側の小さな白い円は、561Otu(操作上の分類単位)を表しています。 高Fe式群と低Fe式群の間の経時的な腸内微生物組成の違いをクラドグラムの周りの黄色成分で示し,青色のバーは低Fe式群と比較して高Fe式群の細菌の相対的存在量が低く,赤色のバーは低Fe式群と比較して高Fe式群の相対的存在量が高いことを示した。 高F e式群とF e滴群の間の腸内微生物組成の違いは,クラドグラムの周りの赤色成分で示され,青色のバーは高F e式群の細菌の相対的存在量が低く,赤色のバーはF e滴群と比較して高F e式群の相対的存在量が高いことを示した。 OTU、運用分類ユニット。

Paganinniらによる研究のように、2糞便カルプロテクチンは群間で異ならなかった(表1)が、我々の研究では、高鉄式(rSpearman=0.4、p<0.01)および鉄滴介入群(rSpearman=0.48、p<0.004)でClostridium difficileと正 黄色ブドウ球菌感染(KEGGモジュール05150)5に関連する細菌機能経路は、低鉄式群(p=0.027)と比較して鉄滴群で有意に低かった。 これは、鉄滴の投与による細菌組成の変化が、細菌感染に対する腸内微生物叢の保護応答を低下させる可能性があることを示唆する新規な知見で それにもかかわらず、これにより参加者の健康に影響は見られなかった。

要約すると、健康で貧血でないスウェーデンの乳児では、高鉄製剤の消費は低鉄製剤と比較してビフィズス菌の存在量が有意に低いことに関連しており、毎日の鉄所要量と同等の用量でかつ短時間であっても、滴剤として鉄を投与すると、乳酸菌の相対的な存在量が減少し、細菌感染に対する感受性が増加する可能性がある。

謝辞

私たちは、研究に参加した家族、入学とデータ収集の間に助けた研究看護師Åsa SundströmとCamilla Steinvall Lindberg、そしてIllumina MiSeq実行中に優れた支援を受けたStina Bäckman(FOI)に感謝します。 私たちは、原稿の建設的な批判のためのリチャードHurrellに感謝します。

    1. Jaeggi T,
    2. Kortman GA,
    3. Moretti D,et al

    . 鉄の強化は腸のmicrobiomeに不利に影響を与え、病原体の豊富を高め、そしてケニアの幼児の腸の発火を引き起こします。 Gut2015;64:731-42.土井:10.1136/gutjnl-2014-307720

    1. Paganini D,
    2. Uyoga MA,
    3. Kortman GAM,et al

    . プレバイオティクスのガラクトオリゴ糖は、腸内微生物に対する鉄強化の悪影響を緩和する:ケニアの乳児を対象としたランダム化比較研究。 Gut2017;66:1956-67.土井:10.1136/-2017-314418

    1. Navas-Molina JA,
    2. Peralta-Sánchez JM,
    3. González A,et al

    . QIIMEを使用してヒトマイクロバイオームの理解を進める。 Methods Enzymol2 0 1 3;5 3 1:3 7 1−4 4 4.ドイ:10.1016/B978-0-12-407863-5.00019-8

    1. Love MI,
    2. Huber W,
    3. Anders S

    . Deseq2を用いたRNA-seqデータの折り畳み変化および分散の緩和推定。 Genome Biol2014;15:550.土井:10.1186/s13059-014-0550-8

    1. Langille MG,
    2. Zaneveld J,
    3. Caporaso JG, et al

    . Predictive functional profiling of microbial communities using 16S rRNA marker gene sequences. Nat Biotechnol2013;31:814–21.doi:10.1038/nbt.2676

    1. Szymlek-Gay EA,
    2. Domellöf M,
    3. Hernell O, et al

    . 経口鉄投与の様式および常習的に消費される鉄の量は、鉄十分な乳児における鉄吸収、全身鉄利用または亜鉛吸収に影響を与えない:無作為化試験。 Br J Nutr2016;116:1046-60.doi:10.1017/S0007114516003032