肠道菌群（GutMircrobiota≈CNS！）

肠道菌群（GutMircrobiota≈CNS！）

小白讲实验，带你走进科研殿堂，助你从实验小白变身科研达人实验小白

人的胃肠道表面积大约有400平方米（相当于2个网球场的大小），而体内95%的细菌都位于胃肠道中，总量大概有1-2千克，几乎占粪便干重的1/3。尽管细菌的体积仅仅是细胞的1/10到1/50大小，但是细菌的数量是机体细胞数量的10倍，首尾相连能绕地球两圈半。从胃到结肠，细菌的数量和代谢强度都是逐渐增加的，因此，结肠是人体中细菌浓度最高，代谢最旺盛的部位。

影响肠道菌群的因素Brain-Gut axis

当大脑有应激反应时，可通过肾上腺素能神经途径改变肠道菌群稳态，引起肠道内环境紊乱[1]。最常见的是应激性肠炎（IBS），即在你紧张的时候可引起急性腹泻的一种疾病。实验小白将有专刊为大家介绍这种神秘的疾病（“懒驴上磨屎尿多”中的科学知识）。

1.Collins SM, Bercik P: The relationship between intestinal microbiota and the central nervous system in normal gastrointestinal function and disease. Gastroenterology 2009, 136:2003-2014.

酒精 & 肠道菌群

酒精和乙醛等可增加肠道的通透性，引起肠道菌群紊乱，导致菌

群分泌LPS、PGN、flagellin、CpG以及DNA增加，最终改变肝内免疫反应，促进酒精性肝病等肝脏疾病的发生发展。

1. Szabo G: Gut-liver axis in alcoholic liver disease. Gastroenterology 2015, 148:30-36.

宿主粪便中的miRNA & 肠道菌群

宿主粪便中的miRNA可进入像F.nucleatum和E.coli等肠内细菌，调控其基因的转录，最终影响这些肠内细菌的生长。粪便中缺少miRNA可导致肠内菌群紊乱，加重大肠炎发展；而移植正常小鼠粪便中的miRNA则可减轻大肠炎症状[1]。

1. Liu S, da Cunha AP, Rezende RM, Cialic R, Wei Z, Bry L, Comstock LE, Gandhi R, Weiner HL: The Host Shapes the Gut Microbiota via Fecal MicroRNA. Cell Host Microbe 2016, 19:32-43.

宿主遗传背景 & 肠道菌群

2014年cell杂志发文称，同卵双生比异卵双生具有更相似的肠道菌群组成，而且鉴定出多种和遗传有关的肠道细菌种属。另外，该文章还发现减肥相关肠道细菌（Chtistensenella minuta）.如上图所示，与肥胖的人相比，苗条的人具有更高水平的C.minuta，而无菌小鼠接受C.minuta移植后，小鼠体重减轻。

1. Goodrich JK, Waters JL, Poole AC, Sutter JL, Koren O, Blekhman R, Beaumont M, Van Treuren W, Knight R, Bell JT, et al: Human genetics shape the gut microbiome. Cell 2014, 159:789-799.

抗生素/质子泵抑制剂等 & 肠道菌群

抗生素和质子泵抑制剂等试剂的大量使用可改变肠道菌群组成。在我国，抗生素滥用问题十分严重，而兽用抗生素滥用问题更是触目惊心。

1. Modi SR, Collins JJ, Relman DA: Antibiotics and the gut microbiota. J Clin Invest 2014, 124:4212-4218.

2. Jackson MA, Goodrich JK, Maxan ME, Freedberg DE, Abrams JA, Poole AC, Sutter JL, Welter D, Ley RE, Bell JT, et al: Proton pump inhibitors alter the composition of the gut microbiota. Gut 2016, 65:749-756.

Tfh-IgA & 肠道菌群

宿主体内的TLR配体与DC等抗原提呈细胞表面的TLR结合后诱导Tfh细胞产生，进而辅助B细胞产生IgA抗体来调控肠道菌群组成[1-3]。

1. Kubinak JL, Petersen C, Stephens WZ, Soto R, Bake E, O'Connell RM, Round JL: MyD88 signaling in T cells directs IgA-mediated control of the microbiota to promote health. Cell Host Microbe 2015, 17:153-163.

2. Proietti M, Cornacchione V, Rezzonico Jost T, Romagnani A, Faliti CE, Perruzza L, Rigoni R, Radaelli E, Caprioli F, Preziuso S,

et al: ATP-gated ionotropic P2X7 receptor controls follicular T helper cell numbers in Peyer's patches to promote host-microbiota mutualism. Immunity 2014, 41:789-801.

3. Kawamoto S, Maruya M, Kato LM, Suda W, Atarashi K, Doi Y, Tsutsui Y, Qin H, Honda K, Okada T, et al: Foxp3(+) T cells regulate immunoglobulin a selection and facilitate diversification of bacterial species responsible for immune homeostasis. Immunity 2014, 41:152-165.

母体IgG和IgA抗体促进子代肠道菌群稳态

母体内IgG和IgA抗体协同作用抑制子代体内肠道菌群特异性的CD4+T细胞反应，从而维持子代肠道菌群稳态。

1. Koch MA, Reiner GL, Lugo KA, Kreuk LS, Stanbery AG, Ansaldo E, Seher TD, Ludington WB, Barton GM: Maternal IgG and IgA Antibodies Dampen Mucosal T Helper Cell Responses in Early Life. Cell 2016, 165:827-841.