腸道菌群與健康

1、腸道菌群與健康生活在人體腸道內(nèi)數(shù)以萬(wàn)計(jì)的細(xì)菌被統(tǒng)稱為腸道菌群，它們有人體有著密不可分的互利共生關(guān)道營(yíng)群的組成影響著每個(gè)人的健康。近年來(lái)，隨著高通量測(cè)序和宏基因組學(xué)等新的研究方法的不斷開發(fā)和應(yīng)用,腸道微生物對(duì)人類健康的影響重新引起重視,成為當(dāng)前生命科學(xué)和醫(yī)學(xué)的研究熱點(diǎn)，一些國(guó)家相繼實(shí)施了人體微生物組計(jì)劃并取得了突破性進(jìn)展?，F(xiàn)有數(shù)據(jù)表明,腸道是人體最大的微生態(tài)系統(tǒng)，棲息著總數(shù)約10的14次方、1000-2000余種、重量約為1-2公斤的微生物。這些腸道微生物編碼基因的總數(shù)超過(guò)330萬(wàn),約為人類編碼基因總數(shù)的100倍，因此腸道微生物又被認(rèn)為是人體的第二基因組。腸道微生物基因組與人體基因組一起,通過(guò)與

2、環(huán)境因素的相互作用，通過(guò)不同方式影響我們的健康。腸道微生物從功能上可以分為共生、益生和病原微生物三大類，其中主要是細(xì)菌，也包括真菌、病毒和噬菌體，它們?cè)谌梭w腸道中保持著一種動(dòng)態(tài)的平衡。如此龐大的腸道微生物群體通過(guò)與宿主的長(zhǎng)期協(xié)同進(jìn)化，已經(jīng)成為一個(gè)與人體密不可分的后天獲得的重要“器官”。腸 道菌群及其代謝產(chǎn)物與宿主之間的正常交流對(duì)于維持宿主的健康是必要的。最新的研究發(fā)現(xiàn)，腸道菌群能夠連接到宿主的免疫系統(tǒng) 、激素系統(tǒng)、大腦 (腸腦軸 )及其它代謝通路以不同方式影響人體的健康 。腸道微生態(tài)的紊亂也與許多疾病相關(guān) 。包括糖尿病 、肥胖癥 、炎性腸病 、神經(jīng)退行性疾病和腫瘤等。腸道菌群的功能1. 保護(hù)腸

3、道的功能正常的腸道菌群能夠通過(guò)構(gòu)建相應(yīng)的屏障來(lái)預(yù)防外來(lái)微生物的侵入，從而維持腸道環(huán)境的穩(wěn)定性，預(yù)防微生態(tài)平衡被破壞。腸道中厭氧菌所占比重超過(guò) 99%，大量腸道菌群的存在會(huì)消耗細(xì)菌生長(zhǎng)與繁殖所必須的營(yíng)養(yǎng)物，使得外部進(jìn)入的致病菌由于無(wú)法獲得營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)而無(wú)法進(jìn)一步生長(zhǎng)，從而減少了其在腸道中的數(shù)量。同時(shí)，腸道菌群代謝產(chǎn)生的物質(zhì)能降低腸道 pH 值，影響了大腸桿菌、沙門氏菌的進(jìn)一步繁殖，從而降低此型細(xì)菌代謝產(chǎn)生的毒性物質(zhì)，降低結(jié)腸中的毒素。此外，厭氧菌與腸道粘膜形成的復(fù)合結(jié)構(gòu)能夠保護(hù)腸道上皮組織，預(yù)防占位性病變的出現(xiàn)。2. 物質(zhì)能量代謝腸道菌群代謝產(chǎn)生了多種人體本身所不具備的酶以及生化反應(yīng)，從而分解不易吸

4、收的多糖、寡聚糖以及糖蛋白質(zhì)等物質(zhì)，從而生產(chǎn)短鏈脂肪酸，為人體提供能量，同時(shí)也為腸道菌群的生長(zhǎng)提供了良好的環(huán)境。同時(shí)，腸道菌群能夠合成多種人體無(wú)法從食物中獲取的維生素。此外，腸道菌群還能夠與人體代謝機(jī)制產(chǎn)生共同代謝的作用，例如通過(guò)肝腸循環(huán)參與藥物代謝分解，尤其是膽汁酸以及脂肪的代謝。若腸道菌群紊亂，導(dǎo)致機(jī)體代謝出現(xiàn)異常，從而導(dǎo)致肥胖、糖尿病等非健康狀態(tài)的出現(xiàn)。糞便菌群移植 (FecalMicrobiotaTransplantation，F(xiàn)MT)是將健康人腸道內(nèi)全菌或功能性 菌群經(jīng)一定的途徑輸注到病人腸道內(nèi)，重建正常的腸道菌群 ，治療腸道及腸道外疾病的一 種方法，用糞菌移植的手段可治療偽膜性腸炎

5、。糞菌移植對(duì)艱難梭菌感染治愈率很高 ，現(xiàn)也逐漸開始應(yīng)用于IBD的治療。3. 免疫功能腸道菌群本身具有刺激免疫系統(tǒng)的反應(yīng)，能夠調(diào)節(jié)抗體的水平，從而激活淋巴細(xì)胞，增加干擾素的表達(dá)水平，從而提高人體的免疫力。腸道菌群的定值與免疫相關(guān)疾病的出現(xiàn)有密切的相關(guān)性。剖宮產(chǎn)因而與陰道分娩因而相比，在哮喘以及過(guò)敏發(fā)生率方面的比較差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P 0.05），這可能與腸道菌群多樣性差異有密切的相關(guān)性，新生兒在出現(xiàn)過(guò)敏癥狀之前可以觀察到腸道菌擬桿菌種類數(shù)量少。免疫功能是機(jī)體對(duì)外界環(huán)境刺激所作出反應(yīng)的能力，當(dāng)免疫功能紊亂時(shí)，可導(dǎo)致機(jī)體出現(xiàn)各種疾病。研究證實(shí)，免疫相關(guān)疾病與腸道菌群相關(guān)，其中具有代表性是炎癥性腸病。

6、腸道微生物促進(jìn)免疫系統(tǒng)的形成 ，而宿主的免疫系統(tǒng)反過(guò)來(lái)又可影響腸道菌群的形成 ，對(duì)此我們可以從腸道菌群下手，采用免疫治療的方法來(lái)治療炎癥性腸病。4. 抗腫瘤腸道菌群的抗腫瘤機(jī)制主要是通過(guò)以下幾方面實(shí)現(xiàn)：激活抗腫瘤因子的施放：腸道益生菌在腫瘤預(yù)防中具有重要作用具有吞噬細(xì)胞活性，激活樹突狀細(xì)胞，從而激活 T 細(xì)胞，能夠增強(qiáng)機(jī)體免疫力，能夠起到保護(hù)機(jī)體，預(yù)防腫瘤生長(zhǎng)的作用。調(diào)節(jié)腸道環(huán)境，抑制腸道內(nèi)致癌物質(zhì)的形成：腸道益生菌能夠阻礙病原微生物在腸道內(nèi)生長(zhǎng)，同時(shí)能夠與腸道內(nèi)的致癌物結(jié)合，然后通過(guò)新陳代謝排除體外，從而減少了致癌物的滯留。腸道菌能夠通過(guò)產(chǎn)生酸性物質(zhì)來(lái)降低腸道 pH 值，從而阻礙病原微生物的

7、生長(zhǎng)。預(yù)防基因組突變：腸道菌群能夠預(yù)防基因組突變。雙歧桿菌能夠保持人體基因的穩(wěn)定性，且雙歧桿菌能夠阻礙癌癥的發(fā)生率。有研究人員分析了112名胃癌 、88名結(jié)直腸癌患者及健康人的小腸細(xì) 菌過(guò)度生長(zhǎng)情況 ，發(fā)現(xiàn)小腸細(xì)菌過(guò)度生長(zhǎng)與質(zhì)子泵抑制劑使用相關(guān) ，使用雙歧桿菌三聯(lián)活菌膠囊治療小腸 細(xì)菌過(guò)度生長(zhǎng)有效 ，可緩解 胃癌及結(jié)直腸癌癥狀 。Uemura等對(duì)患腸道疾病的志愿者進(jìn)行幽門螺旋桿菌(HP)感染狀態(tài)的檢查，發(fā)現(xiàn)后期患有胃癌的患者都發(fā)生過(guò)HP的感染 。5. 抗衰老腸道微生物與人體為共生關(guān)系，微生物一方面能夠利用食物殘?jiān)a(chǎn)生人體所不具備的維生素、氨基酸和多臺(tái)，另一方面能夠通過(guò)分解腸道有毒物質(zhì)，抑制蛋白

8、質(zhì)的腐敗，從而減少疾病的出現(xiàn)。當(dāng)腸道紊亂出現(xiàn)之后，人們可能出現(xiàn)各種急慢性腸道疾病，同時(shí)與肥胖、精神病等多種疾病的出現(xiàn)有密切的相關(guān)性。腸道細(xì)菌內(nèi)中的 80% 細(xì)菌是對(duì)人體有益的細(xì)菌，例如雙歧桿菌、乳酸桿菌、乳鏈球菌等，益生菌具有抗衰老的作用，其能夠通過(guò)調(diào)節(jié)腸道粘膜功能以及人體免疫機(jī)制，從而產(chǎn)生有益的生理作用。但是也有少數(shù)致病微生物，包括葡萄球菌、綠膿桿菌等。隨著年齡的增長(zhǎng)，兼性厭氧菌數(shù)量會(huì)逐漸增長(zhǎng)，這些細(xì)菌具有一定的致病性，在正常情況下致病菌在腸道中的濃度較低，但是隨著年齡的衰老，抵抗力逐漸下降，加上各種慢性疾病的出現(xiàn)，腸道致病菌濃度進(jìn)一步升高，導(dǎo)致各種疾病的發(fā)生率也逐漸升高。有文獻(xiàn)通過(guò)觀察發(fā)現(xiàn)

9、，年齡7080歲人群腸道菌群多樣性低于年齡70歲的人群。由于腸道菌群能夠調(diào)節(jié)先天免疫、骨骼肌和認(rèn)知功能等與機(jī)體老化密切相 關(guān)的生理過(guò)程，所以腸道菌群也成為抗衰老研究的一個(gè)新靶點(diǎn)。2016年，一 項(xiàng)來(lái)自中國(guó)四川的長(zhǎng)壽老人腸道菌群研究，發(fā)現(xiàn)長(zhǎng)壽老人的菌群具有較高的多樣性，并確定了50個(gè)菌屬作為“長(zhǎng)壽信號(hào)”。其中11個(gè)菌屬與先前一項(xiàng)意大利長(zhǎng)壽老人的菌群分析結(jié)果一致。隨著年齡增加。人體某一核心菌群的豐度會(huì)逐 漸減少(其中大部分屬于擬桿菌科、毛螺菌科和瘤胃菌科 )，而長(zhǎng)壽老人腸道中維持 健康的有益菌依然保持較高豐度。腸道菌群作為人體內(nèi)一個(gè)復(fù)雜的微生態(tài)系統(tǒng)，腸道菌群在維持宿主生理功能具有非常重要的作用，從食物中攝取能量、產(chǎn)生重要的代謝產(chǎn)物、維持人體正常免疫功能、保護(hù)宿主免受外界病原的感染等。腸道菌群是動(dòng)態(tài)變化的