你的健康我參與——腸道微生物

微生物與人體共生已經(jīng)是眾所周知的概念了。在我們身體里有一個龐大的微觀世界，那里居住著數(shù)以萬億計(jì)的微小生命——腸道微生物。它們與我們共生，默默地在我們的腸道中發(fā)揮著至關(guān)重要的作用，除了消化食物、吸收營養(yǎng)，還參與調(diào)節(jié)人體的代謝、免疫，甚至神經(jīng)信號傳導(dǎo)，與人體健康息息相關(guān)。

那么什么是腸道微生物呢？

腸道微生物，是指那些生活在人類腸道中的微生物群落?，F(xiàn)有數(shù)據(jù)表明，人體腸道中棲息著總數(shù)約10^14、1000-2000 余種、重量約為1-2公斤的微生物，構(gòu)成了人體最大的微生態(tài)環(huán)境，被稱為“第二大腦”。這些腸道微生物編碼基因的總數(shù)超過330 萬，約為人類編碼基因總數(shù)的100倍，因此，腸道微生物也被認(rèn)為是人體的“第二基因組”。

腸道微生物都有哪些類別呢？

腸道微生物中細(xì)菌占比可達(dá)90%以上，主要由六個細(xì)菌門組成，包括厚壁菌門、擬桿菌門、放線菌門、變形菌門、梭桿菌門和疣微菌門，其中厚壁菌門和擬桿菌門是主要類別。腸道真菌主要包括念珠菌屬、釀酒酵母屬、馬拉色菌屬和枝孢菌屬。除細(xì)菌和真菌外，人類腸道微生物還包含病毒、噬菌體及古菌等。

根據(jù)對人體的作用, 腸道微生物常被分為3種類別: (1) 益生菌：具有促進(jìn)腸道蠕動和食物消化、抑制致病菌生長、分解有毒有害物質(zhì)、增強(qiáng)免疫力等多種生理功能，包括傳統(tǒng)益生乳酸菌（如乳桿菌、雙歧桿菌等）、 非乳酸菌益生菌（如凝結(jié)芽孢桿菌、布拉迪酵母等）及下一代益生菌（如嗜黏蛋白艾克曼菌、多形擬桿菌等）（圖1）; (2) 條件致病菌：正常情況下對人體無危害, 當(dāng)腸道菌群發(fā)生紊亂，可能轉(zhuǎn)變?yōu)橹虏【l(fā)疾病及危害，如大腸桿菌、鏈球菌等； (3) 致病菌：正常情況下占比低，受益生菌約束，當(dāng)腸道菌群紊亂引發(fā)增殖，釋放毒素可引起疾病，如副溶血性弧菌、沙門氏菌等。

圖1益生菌的分類（顯微圖片由本文作者提供）

腸道微生物與人類健康的關(guān)系

在健康狀態(tài)下，腸道微生物群通常表現(xiàn)出高度的物種多樣性、豐富的基因豐度以及穩(wěn)定的核心微生物組成。許多代謝性疾病如肥胖、糖尿病、代謝綜合征、非酒精性脂肪肝，甚至抑郁癥、腫瘤等疾病的發(fā)生發(fā)展均可能與腸道菌群紊亂存在一定關(guān)系。隨著研究的不斷深入，腸道微生物與人類健康關(guān)系的神秘面紗正在逐漸被揭開。下面用幾個常見疾病的研究實(shí)例來說明腸道微生物與人類健康的關(guān)系。

腸道微生物與肥胖：研究發(fā)現(xiàn)肥胖小鼠腸道菌群中厚壁菌/擬桿菌的比例明顯高于瘦小鼠，并且用來自肥胖小鼠或肥胖人群的腸道菌群定植在無菌小鼠體內(nèi)后均能引起小鼠總體脂肪的顯著增加。目前有臨床研究發(fā)現(xiàn)腸道菌嗜黏蛋白艾克曼菌（A.muciniphila ）與肥胖呈負(fù)相關(guān)，并且嗜黏蛋白艾克曼菌對肥胖的改善作用在細(xì)胞實(shí)驗(yàn)及動物實(shí)驗(yàn)中普遍得到證實(shí)。

腸道微生物與高血壓：研究發(fā)現(xiàn)高鹽能誘導(dǎo)輔助性T 細(xì)胞17（Th17）并促進(jìn)自身免疫和血壓升高，同時Th17的誘導(dǎo)還依賴于腸道菌群。高鹽損傷小鼠腸道菌群，導(dǎo)致鼠乳桿菌豐度顯著減少。通過喂食鼠乳桿菌能調(diào)節(jié)Th17，以阻止因鹽誘發(fā)的實(shí)驗(yàn)性自身免疫性腦脊髓炎和鹽敏感性高血壓惡化。在先導(dǎo)性人體研究中發(fā)現(xiàn)，中度高鹽使腸道乳桿菌屬減少，增加Th17數(shù)量并促進(jìn)血壓升高。研究結(jié)果表明腸道菌群或是應(yīng)對高血壓的有效靶點(diǎn)。

腸道微生物與糖尿?。簩Σ煌纸M腸道微生物進(jìn)行多樣本測序分析結(jié)果顯示，II型糖尿病患者中存在腸道微生物菌群失調(diào)現(xiàn)象，具體表現(xiàn)為羅氏菌、普拉梭菌等產(chǎn)丁酸類有益菌大量減少，而多枝梭菌、大腸桿菌等條件致病菌以及具有還原硫酸鹽和抗氧化脅迫能力的微生物豐度增加。調(diào)節(jié)腸道菌群平衡可能成為治療糖尿病的一種新策略。

腸道微生物與腫瘤：研究發(fā)現(xiàn)菌群可產(chǎn)生毒性/致癌性代謝產(chǎn)物，或通過引起炎癥或免疫抑制，直接或間接地調(diào)控腫瘤的發(fā)生、進(jìn)展和治療的療效；有些細(xì)菌能代謝抗癌藥促進(jìn)腫瘤化療耐藥性，腸道菌群的多樣性和特定菌種豐度（如雙歧桿菌、嗜黏蛋白艾克曼菌）也影響抗腫瘤療效。因此，通過菌群干預(yù)或可成為抗腫瘤療法。利用糞菌移植或可改善腫瘤免疫治療，但是如何選擇供體、潛在的致病菌傳播風(fēng)險(xiǎn)、糞菌移植次數(shù)等均需進(jìn)行綜合考慮。

結(jié)語

從以上腸道微生物與疾病的相關(guān)研究不難看出，腸道微生物在維持人體健康的過程中發(fā)揮著重要作用。盡管腸道微生物與人類健康的關(guān)系還有許多待解之謎，許多技術(shù)難題也有待進(jìn)一步破解，如許多腸道微生物目前還無法獲得純培養(yǎng)物，但隨著研究的不斷深入，相信在不久的將來，腸道微生物影響健康的密碼將會被一一破解。

作者簡介：王琰，1982年10月生，陜西省微生物研究所副研究員，中國微生物學(xué)會會員、陜西省微生物學(xué)會會員，主要從事益生菌功能研究及產(chǎn)業(yè)化開發(fā)和微生物降解有機(jī)污染物機(jī)理方面的研究。