研究表明，幼年時給予小鼠低劑量的抗生素會導致成年后肥胖。
小鼠出生后不久給予一個短期的，低劑量的抗生素用量，對其腸道微生物具有持久的后果，而且嚙齒類動物一到中年便會導致肥胖。這些研究結果，于今天（8月14日）發表在細胞學雜志上，表明腸道微生物在早期生命過程中是一個關鍵的時間窗口，可能影響代謝途徑的發展。
幾十年來，低劑量的抗生素用于在農業上促進動物生長，雖然藥物增肥的機制還不清楚。美國紐約大學Langone醫學中心Martin Blaser和他的同事在2012年一篇自然雜志上的文章顯示，小鼠生命早期的抗生素治療會改變小鼠體內激素水平和參與碳水化合物和脂質代謝有關基因活動的改變。
Blaser告訴科學雜志說，最新的這項研究，他和他的同事們的目的是更好地了解這些治療的機制怎樣介導了微生物對宿主代謝的影響。研究者利用兩組低劑量青霉素處理的小鼠，一組是即將出生的小鼠，另一組是斷奶時期的小鼠。第三組是在小鼠已經斷奶后，給予抗生素。這些實驗所使用的低劑量青霉素雖然的確導致了肥胖和腸道中優勢菌群的比例傾斜，但不足以降低腸道內的微生物種群。
處理小鼠的腸道中乳酸菌水平顯著低于未經處理的小鼠；另兩種細菌，Candidatus和Allobaculum，通常在生命早期所占比例會達到峰值，卻被小劑量青霉素抑制了。
麥迪遜大學的微生物學家Federico Rey 說，“我們通常看到，高劑量的抗生素減少微生物的多樣性，但這是典型的“抗生素炸彈”，他沒有參與這項工作。“此種情況下，抑制優勢細菌可能會讓其他物種蓬勃發展。”與未經處理的小鼠相比，青霉素處理的斷奶后小鼠加速增長，骨礦物質含量改變，并且脂肪和總體重增加。但是在生育前和養育過程中對母鼠進行處理，其對后代的影響更大。Blaser 說，“僅僅給小鼠喂四周抗生素就足以得到充分的效果，”他又說道，“基本上，越早，越強。”抗生素處理加上高脂飲食可以加劇誘發肥胖的效果。抗生素誘導的微生物變化也會影響宿主腸細胞；研究者發現腸道免疫反應基因的表達減少，如與Th17和抗菌肽生產有關的基因。
巴索實驗室的博士后，也是該研究的合著者Laura Cox，說“這似乎是低劑量的青霉素減少微生物的信號，幫助這些免疫反應發生。”
要確定這些效應是否引發微生物的改變，Cox，Blaser和他們的同事，將抗生素處理和沒有處理的小鼠腸道微生物轉移無菌動物體內。轉移者模仿了他們的初始處理：接受青霉素處理菌群的小鼠體重增加，而對照組動物沒有。但第二代無菌小鼠從第一代處理小鼠接收腸道微生物時這種效應逐漸減少。根據Cox所說，瞬態效應可能是因為這些小鼠是在生命后期才處理的。
加拿大倫比亞大學微生物學家Brett Finlay 問說，“我們已經知道在其他動物中使用抗生素導致體重增加，那么他們為什么不在老鼠中體現呢？”他沒有參與該研究。“將微生物轉移來重新增重的影響基本上證明了它與微生物有關，”他補充道。
Rey說數據是“客觀的和完全的，”“影響是巨大的，特別是當你把這個放在流行病學數據上的時候。”
他補充說，而且此小鼠對照研究的結果為抗生素和長期健康之間的聯系“帶來不同程度的證明”。
Blaser 說，“嬰兒生長時，就存在另一些關鍵的啟發窗口，”“雖然我們看到對微生物的影響是短暫的，但[體重增加]是永久性的，這表明存在一個發展窗口-微生物影響代謝發展的時機。”