胎盤膜微生物叢は、絨毛膜炎の有無にかかわらず、自発的な早産児の間で変化します

背景：早産（PTB）は、新生児の罹患率と死亡率の主な原因であり、絨毛膜症に珍しいことではありません。私たちは最近、胎盤には口腔コミュニティと同様の植物相を持つユニークな微生物叢があることを実証しました。また、これらの胎盤微生物叢とPTB、出生前感染の既往、および過剰な母体体重増加との関連性を示しました。これらの以前の観察に基づいて、胎盤膜は早産および絨毛性炎症に関連して異なるマイクロビオーム群集を保持すると仮定しました。 目的：現在の研究では、最先端の科学全遺伝子ショットガンメタゲノミクスを使用して、絨毛膜症および/または元場炎の存在下と非存在下でPTBに関連した胎盤膜微生物叢の違いを調べることを目指しました。 研究デザイン：これは、6つのネストされた自発性誕生コホート（n = 9-15被験者/コホート）を伴う横断分析でした：絨毛膜炎のない用語、絨毛膜炎のある用語、絨毛炎のない早産、軽度の絨毛腫炎の早産、重度の絨毛腫炎の早発性、絨毛膜症および介在性の早産。レッドラインの基準で組織学的分析を実施し、炎症性サイトカインを臍帯血で分析しました。胎盤膜からのDNAは、送達時に収集された滅菌スワブから抽出され、イルミナhiseqプラットフォームで全ゲノムショットガンシーケンスを実施しました。ろ過された微生物DNA配列に注釈を付け、Mg-Rast（つまり、サブシステムテクノロジーを使用したメタゲノムの迅速な注釈）およびRで分析しました。 結果：被験者は、分娩時の妊娠年齢と組織学的絨毛膜症の独立したスコアリングに基づいてコホートに割り当てられました。重度の絨毛膜炎および元どう腎炎の早産被験者は、臍帯血炎症性サイトカインが増加していることがわかりました。興味深いことに、胎盤膜微生物叢は組織学的絨毛膜炎の重症度（順順方向多変量分散分析p = .005）に関連して変化しましたが、ベタメタゾンまたは抗生物質治療のいずれにおいても観察可能な影響はありませんでした。絨毛膜症の早産被験者では、泌尿生殖器と口腔の両方の共生細菌の両方が豊富にあることがわかりました。微生物叢のこれらの変化は、グルコース給電リン酸塩経路（項被験者）、またはグリセロフォリピッド代謝症、またはサイドフォアグループ非リボソマルペプチドの生合成で重要な微生物代謝経路における有意な変動（p <.05）を伴いました（pter。）。 結論：私たちの以前の調査結果と一致して、絨毛膜症の重症度によってさらに異なる自発PTBハーバー胎盤微生物叢を経験した女性。統合的なメタゲノム分析により、異なる細菌の代謝経路の有意な変動が明らかになりました。これは、重度の絨毛膜炎の有無にかかわらず早産のリスクに寄与する可能性があると推測しています。

BACKGROUND: Preterm birth (PTB) is a leading cause of neonatal morbidity and mortality and is not uncommonly associated with chorioamnionitis. We recently have demonstrated that the placenta harbors a unique microbiome with similar flora to the oral community. We also have shown an association of these placental microbiota with PTB, history of antenatal infection, and excess maternal weight gain. On the basis of these previous observations, we hypothesized that the placental membranes would retain a microbiome community that would vary in association with preterm birth and chorioamnionitis. OBJECTIVE: In the current study, we aimed to examine the differences in the placental membrane microbiome in association with PTB in both the presence and absence of chorioamnionitis and/or funisitis using state-of-the-science whole-genome shotgun metagenomics. STUDY DESIGN: This was a cross-sectional analysis with 6 nested spontaneous birth cohorts (n = 9-15 subjects/cohort): Term gestations without chorioamnionitis, term with chorioamnionitis, preterm without chorioamnionitis, preterm with mild chorioamnionitis, preterm with severe chorioamnionitis, and preterm with chorioamnionitis and funisitis. Histologic analysis was performed with Redline's criteria, and inflammatory cytokines were analyzed in the cord blood. DNA from placental membranes was extracted from sterile swabs collected at delivery, and whole-genome shotgun sequencing was performed on the Illumina HiSeq platform. Filtered microbial DNA sequences were annotated and analyzed with MG-RAST (ie, Metagenomic Rapid Annotations using Subsystems Technology) and R. RESULTS: Subjects were assigned to cohorts on the basis of gestational age at delivery and independent scoring of histologic chorioamnionitis. We found that preterm subjects with severe chorioamnionitis and funisitis had increases in cord blood inflammatory cytokines. Of interest, although the placental membrane microbiome was altered in association with severity of histologic chorioamnionitis (permutational multivariate analysis of variance P = .005), there was no observable impact with either betamethasone or antibiotic treatment. In preterm subjects with chorioamnionitis, we found a high abundance of both urogenital and oral commensal bacteria. These alterations in the microbiome were accompanied by significant variation (P < .05) in microbial metabolic pathways important in the glucose-fed pentose phosphate pathway (term subjects), or glycerophopholipid metabolism, and the biosynthesis of the siderophore group nonribosomal peptides (preterm subjects). CONCLUSION: Consistent with ours and others previous findings, women who experienced spontaneous PTB harbor placental microbiota that further differed by severity of chorioamnionitis. Integrative metagenomic analysis revealed significant variation in distinct bacterial metabolic pathways, which we speculate may contribute to risk of preterm birth with and without severe chorioamnionitis.