科普-肠道菌群知多少？
肠道菌群知多少？
王一斌, 谢岑
中国科学院上海药物研究所
在大多数人的认识中，有关益生菌的了解主要来源于乳制品厂商对于益生菌类饮品的大力宣传。但在过去的几十年间，随着科学研究的深入，我们对体内和体表微生物的看法有了更深的了解，逐渐认识到，其实在体内还有一群与我们在生物学上截然不同而又有紧密联系的群体。这个生物群体由大量微生物共同组成的，其中最有名的就是肠道微生物，也称肠道菌群。随着科技的进步，特别是基因测序技术的出现，科学家们能够更深入地研究肠道菌群。通过分析微生物的DNA，科学家们发现了成千上万种微生物，构成了复杂而多样的菌群。人体肠道中生存着大约1×1014个微生物，这一数量甚至是人体细胞总量的10倍[1]。大量肠道菌群构成的生态系统对人体生理功能有着至关重要的作用，包括协助分解食物中难以消化的成分、抵御病原体、参与宿主免疫系统的成熟、维持完整的肠屏障功能等[2]。因此肠道微生物也被称为人体的“第二大脑”[3]。现代药理学研究已广泛证明，它在肥胖、糖尿病、心血管疾病、神经退行性疾病、甚至肿瘤发病过程中均发挥了重要的作用。肠道菌群菌群的组成和功能与人体健康息息相关，但每个个体的肠道菌群因人而异，个体差异较大。
那么肠道菌群是如何影响人体健康呢？首先我们需要了解人体肠道中的细菌组成。人肠道中的微生物主要存在三种细菌：第一种是“友菌”共生菌，第二种是“敌军”致病菌，第三种是“中立军”条件致病菌。在健康的人群中，三者处于一种相对平衡的状态。然而，在疾病状态下肠道生态环境发生改变，这时致病菌或条件致病菌会大量增殖并影响肠道健康。例如细菌响应宿主饮食模式影响宿主代谢健康，西方饮食会损伤特定的肠道微生物，损伤一类名为Th17的免疫细胞，引发肠道局部炎症并加重肥胖[4]。而富含膳食纤维的饮食则可以促进肠道菌代谢物——短链脂肪酸的产生，改善糖尿病患者的糖化血红蛋白水平[5]。除此之外，环境也是影响人肠道菌群的重要因素，暴露在寒冷中会导致肠道菌群组成显著改变，增加“冷微生物”的数量，并且“冷微生物”可以改善宿主胰岛素抵抗并促进白色脂肪棕色化[6]。
那我们应该如何“呵护”自己的肠道菌？以色列Weizmann科学研究所的研究团队归纳了三百多项研究，发现饮食可以在最短至24小时内改变肠道菌群结构，而营养物质和微生物之间复杂的相互作用决定了对宿主健康有益或有害的结果[7]。因此维持均衡的饮食习惯对保护肠道菌群健康具有重要意义。除此之外，在不改变总能量摄入的情况下，间歇性禁食也可以通过调节肠道菌群改善宿主健康[8]。在啮齿动物中，每隔一天或每周2次禁食24小时可以延长30%寿命，且与食物总摄入量无关[9]。常言道“管住嘴，迈开腿”，运动也是改善肠道菌群的有效措施之一。有研究对比了职业运动员与相同BMI的同年龄段人群的微生物水平，发现职业运动员肠道菌群的数量和多样性显著高于普通人群[10]。动物实验也得到了类似的发现，使用跑轮运动对小鼠持续干预6周可显著改变小鼠的肠道微生物组成，增加Anaerostipes和Akkermansia等属水平的细菌丰度, 降低Prevotella的丰度[11]。上述通过调节饮食习惯和适当运动的方式都是通过外在因素调节肠道菌群，内在因素同样可以调节肠道菌群。慢性压力会引起肠道菌群的改变，导致小鼠产生抑郁样的行为[12]。因此积极应对压力、采取放松和调节睡眠的措施，有助于维持肠道菌群的平衡。
通过本篇短文，你是否对肠道菌和健康有了更深的认识呢？其实，从每天做起，保持健康的饮食习惯和积极的心情，适当运动，就是肠道菌最好的“良药”。
参考文献
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[11] Allen JM, Mailing LJ, Cohrs J, et al. Exercise training-induced modification of the gut microbiota persists after microbiota colonization and attenuates the response to chemically-induced colitis in gnotobiotic mice[J]. Gut Microbes, 2018, 9(2):115-130.
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