肠道中的微生物群落-也称为肠道微生物组-对人类的消化，代谢和对病原体定植的抵抗力至关重要。婴儿和幼儿的肠道微生物组组成在生命的头三年中会发生很大变化。但是这些微生物首先来自何处?

长期以来，科学家们已经能够分析500种至1000种主要有益影响的细菌种类的肠道微生物组。直到最近，他们才能够使用强大的基因组工具和可分析大量遗传数据的超级计算机来识别单个物种中的单个菌株。

阿拉巴马州伯明翰大学的研究人员现在已经使用他们的微生物组“指纹”方法来报告，微生物菌株的个性化镶嵌图是通过阴道分娩从母亲分娩后传播到婴儿肠道微生物组的。他们通过分析母婴对粪便样品的现有宏基因组数据库，以及在UAB的无菌或易生型小鼠模型中分析小鼠大坝和幼犬的传播，详细分析了这种传播方式，在大坝中接种了人类粪便微生物。

Casey Morrow博士说：“我们的分析结果表明，多种母体微生物菌株-有些在母体粪便群落中并不丰富-可以在出生时传播，从而建立了多样化的婴儿肠道微生物群落。”是UAB细胞，发育和整合生物学系的名誉教授。“我们的分析为复杂的婴儿微生物群落中微生物菌株的起源提供了新见解。”

这项研究使用了先前由UAB开发的应变追踪生物信息学工具，称为基于窗口的单核苷酸变异相似性(WSS)。UAB遗传与基因组学核心系的Hyunmin Koo博士领导了信息学分析。gnotobiotic小鼠模型研究由UAB细胞，发育和整合生物学系助理教授Braden McFarland博士领导。

Morrow及其同事在先前的几项应变追踪研究中都使用了这种微生物指纹工具。2017年，他们发现用于粪便艰难梭菌感染复发的患者粪便供体微生物在粪便移植后数月或数年仍留在接受者体内。在2018年，他们表明通过肥胖手术改变上消化道会导致新的微生物菌株的出现。在2019年，他们分析了经过抗生素治疗的个体中新菌株的稳定性，并在今年早些时候发现年龄在36至80岁之间的成年双胞胎在成年对之间共享某种菌株，甚至长达数年。几十年后，他们开始彼此分开生活。

在当前的研究中，在母亲和婴儿之间发现了几种特定的微生物菌株共享模式。三对母婴仅显示相关菌株，而其他十二对母婴婴儿中则含有与母体有关和无关的微生物。可能无关的菌株来自母亲，但它们并不是母亲中该物种的主要菌株，因此也没有被发现。

确实，在第二项研究中，使用了来自九名在不同时间怀孕的妇女的数据集，结果表明，七名妇女在各个物种中发生了品系变异。

为了进一步确定无关菌株的来源，使用了小鼠模型来研究在没有环境微生物的情况下从大坝到幼犬的传播。将五只不同的雌性动物移植到不同的人类粪便中，以创建五只独特的人源化微生物组小鼠，并与雄性可育的雄性小鼠一起繁殖。然后，研究人员分析了在人类供体，小鼠水坝及其小鼠幼崽中发现的菌株。他们发现了四种不同的模式：1)特定物种的幼仔应变与大坝的应变有关;2)幼犬的应变与大坝的应变和供体的应变均相关;3)幼犬的应变与供体的应变有关，与大坝的应变无关;并且重要的是，4)在幼犬之间未发现与特定物种相关的菌株，大坝和人类捐助者。由于这些动物是在无菌条件下饲养和饲养的，因此幼崽中无关的菌株来自大坝中未发现的较小菌株。

莫罗说：“我们的研究结果支持重新考虑不同母体微生物对婴儿肠道微生物群落的贡献。”“我们在每个母亲对婴儿中检测到的从母亲那里继承的婴儿中的微生物菌株的星座都不同。鉴于微生物组在代谢性疾病(例如肥胖症和2型糖尿病)中的公认作用，我们的研究结果可能会有所帮助进一步解释婴儿对母亲发现的代谢疾病的敏感性。”