了不起的肠道菌群

蒙山县科协

导读

肠道菌群是人体内最重要的微生物之一，它在人体健康中发挥着关键作用。肠道菌群可以调节身体免疫系统，帮助身体消化食物和吸收养分，并与人体神经系统相互作用。近年来，研究发现肠道菌群对许多常见疾病的预防和治疗也有着深远影响，如炎症性肠病、哮喘、肥胖、糖尿病和心血管疾病等。科学家们正在探索如何通过饮食、益生菌和粪菌移植等方法来改善肠道菌群，从而提高人类健康水平。肠道菌群是健康的重要标志，了解它的重要性并采取适当的保健措施可以帮助人们保持较强的身体免疫力和健康。

01 肠道菌群概况

新生儿出生之后，会直接接触来自母体以及周围环境中的微生物,同时这些微生物快速地在婴儿体内定植。此后在整个生命周期中，人体与微生物之间不断发生着各种相互作用，保持着一种互惠互利的关系。人体微生物数量是人体细胞数量的十几倍；人体中的微生物种类超过一万种，这其中，80%的微生物都集中在肠道。肠道微生物被称作是人类的第二大脑，会影响我们的胃口、心情甚至胖瘦。

图1 人体中的肠道菌群

(图源：视觉中国)

02 肠道菌群与人体相互作用

接下来让我们一起看一看肠道菌群是如何影响人体健康的。

肠道菌群和人体许多系统都存在着复杂的相互作用，能够发挥重要的生理功能。近年来还提出了脑-肠轴、肺-肠轴等概念。人体自身无法代谢水果蔬菜中的复杂多糖，这个功能是由肠道菌群替我们执行的，菌群代谢多糖，会产生多种生物活性物质，如短链脂肪酸、胆汁酸等。肠道菌群自身及其代谢产物会通过迷走神经影响大脑生理活动，大脑和肠道之间可以进行双向交流，所以菌群和大脑可谓息息相关。感冒发烧往往会伴随上吐下泻的肠道症状，紧张兴奋、抑郁焦虑时我们往往会没有胃口，甚至胃痛，这都显示了肠道和人体健康的重要关联性。胃肠道是人体最大的免疫器官，肠道菌群的健康对免疫系统发育和成熟至关重要。我们人体的免疫系统也将肠道菌群视作了自己人，只会攻击病原体，不会攻击肠道内的细菌。

图2  脑-肠轴调节示意图

(图源：腾讯网)

03 肠道菌群与疾病

肠道菌群分为三类，以双歧杆菌、乳酸杆菌等为代表的益生菌、以阴沟肠杆菌为代表的有害菌以及人畜无害的中性菌。健康状态下，人体与微生物之间保持着一种互惠互利的平衡状态。但是当肠道菌群发生紊乱失调时，致病菌就会异菌突起、益生菌就会急剧减少，平衡的状态便会被打破，导致各种疾病的发生。有95%的疾病和肠道微生物的紊乱相关，如精神类疾病、代谢性疾病、免疫疾病等。

图3  与肠道微生物有关疾病

(图源：腾讯网)

04 肠道菌群检测和调控

肠道菌群和健康存在非常强的相关性，由此我们可以从保持肠道菌群平衡的角度出发，用全新的思路去保持健康。菌群状态与遗传、生活方式、饮食、用药情况均关系密切。我们已经开发出了以宏基因组为主的多组学检测方法，只需要一点点粪便样品，就可以得到被检人肠道菌群非常详细的信息，包括肠道菌群的种类、数量、功能情况等等。根据检测的结果，可以针对不同的个体，实施个性化精准治疗的方案。比如对菌下药，制定个性化饮食方案，补充特定的益生菌和益生元，杀灭特定病原菌。或是对症下菌，用益生菌打败病原菌，比如粪菌移植治疗方法。将来甚至可以实现私人定制的智能菌群，点对点治疗疾病，改善健康状态。比如许多蛋白类药物无法口服，只能通过注射、鼻腔给药，患者非常痛苦。科学家们就设计出了工程益生菌，患者吃下益生菌，这个细菌就可以在肠道内自己生产药物，在小鼠实验中得到了很好的治疗效果。我们还可以设计出能够感知肠道环境变化的“智能微生物”，对人体内的健康状态进行检测和诊断。肠道菌群检测和精准调控技术的发展，将帮助我们在精准医疗和医疗大健康领域更进一步！

图4  肠道菌群分析与调控

(图源：腾讯网)

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来源：中科院物理所