肠道微生态调控在病毒感染性疾病中作用的研究进展(2020完整版)

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肠道微生态与免疫功能的关系及调控方法

肠道微生态与免疫功能的关系及调控方法

肠道微生态与免疫功能的关系及调控方法肠道微生态是指人体消化道内存在的各种微生物群落,包括细菌、真菌和病毒等。

这些微生物在维持肠道健康、消化和吸收营养物质的过程中起到关键作用。

近年来,研究显示肠道微生态与免疫功能之间存在密切的关系,并且调控肠道微生态可以对免疫系统产生重要的影响。

1. 肠道微生态与免疫功能的关系肠道是人体免疫系统最大的器官,70-80%的免疫细胞都聚集在肠道中。

肠道微生态与免疫功能之间的相互作用影响着整个免疫系统的调节。

首先,肠道微生物通过参与身体的免疫应答来调控免疫功能。

肠道菌群能够诱导和维持人体的免疫平衡,抵御有害微生物的入侵。

某些益生菌如乳酸菌和双歧杆菌可增强肠道上皮细胞的屏障功能,阻止致病菌的侵入,抑制炎症反应。

此外,肠道微生物还能通过调节免疫细胞的发育和功能来影响免疫应答,如通过调节B细胞和T细胞的活化和增殖来实现抗原特异性免疫。

其次,肠道微生态与免疫系统之间存在着相互调节的反馈机制。

免疫系统能够调节肠道微生物群落的组成和功能,以维持肠道的稳态。

免疫细胞产生免疫因子,如抗菌肽和免疫球蛋白,能够抑制某些有害菌的生长,同时也能促进有益菌的生长。

免疫细胞还能通过释放促炎和抗炎因子来影响肠道微生物的菌群结构和活性。

2. 肠道微生态的调控方法了解肠道微生态与免疫功能的关系后,我们可以采取相应的调控方法来改善免疫系统的功能。

首先,饮食调节是调控肠道微生态的关键。

合理的饮食结构可以提供营养物质,促进有益菌的生长。

食物纤维是肠道微生物的重要能源,可通过发酵产生短链脂肪酸,提供能量和营养物质。

此外,摄入富含益生菌的食物,如发酵乳制品、酸奶和粗粮等,可以增加有益菌在肠道中的数量,对免疫功能有积极影响。

其次,益生菌的补充是调节肠道微生态的一种有效方法。

益生菌是指对宿主有益的活菌,如乳酸菌、双歧杆菌等。

益生菌的补充可以改善肠道菌群结构,增加有益菌的数量,抑制有害菌的生长。

此外,益生菌还能增强肠道上皮细胞的屏障功能,提高免疫细胞的活性和功能。

肠道微生态未来发展趋势报告

肠道微生态未来发展趋势报告

肠道微生态未来发展趋势报告在人类健康的广袤领域中,肠道微生态宛如一个神秘而至关重要的微观世界,正逐渐成为医学和健康科学研究的焦点。

随着科技的进步和研究的深入,肠道微生态的未来发展呈现出令人瞩目的趋势,为人类健康带来了新的希望和挑战。

一、研究技术的不断革新近年来,基因测序技术的飞速发展为肠道微生态研究提供了强大的工具。

新一代测序技术能够更快速、准确地鉴定肠道微生物的种类和基因组成,使我们对肠道微生物群落的多样性和复杂性有了更深入的了解。

未来,随着测序技术的不断完善和成本的降低,大规模的肠道微生物组研究将成为常态,为揭示肠道微生态与健康和疾病的关系提供更丰富的数据。

除了基因测序技术,多组学技术的融合也将成为肠道微生态研究的重要趋势。

将宏基因组学、宏转录组学、宏蛋白质组学和代谢组学等多组学数据进行整合分析,可以更全面地了解肠道微生物的功能和代谢活动,以及它们与宿主之间的相互作用。

例如,通过比较健康人和患者的肠道微生物多组学数据,有望发现与疾病相关的微生物标志物和代谢通路,为疾病的诊断和治疗提供新的靶点。

二、个性化医疗的应用拓展每个人的肠道微生物群落都具有独特性,就像指纹一样。

未来,基于肠道微生态的个性化医疗将成为现实。

通过对个体肠道微生物的检测和分析,可以为每个人制定个性化的饮食、营养补充和治疗方案。

对于某些慢性疾病,如肥胖、糖尿病和心血管疾病等,肠道微生态的失衡可能是发病的重要因素之一。

根据个体的肠道微生物特征,制定针对性的饮食干预措施,如增加膳食纤维的摄入、补充益生元或益生菌,有望改善肠道微生态平衡,从而预防和治疗这些疾病。

在肿瘤治疗方面,肠道微生态也显示出了巨大的潜力。

研究发现,肠道微生物可以影响肿瘤免疫治疗的效果。

未来,通过调节患者的肠道微生态,有望提高肿瘤免疫治疗的响应率,为癌症患者带来更好的治疗效果。

三、肠道微生态与神经系统疾病的关系研究深入越来越多的研究表明,肠道微生态与神经系统疾病之间存在着密切的联系。

肠道菌群与人类健康研究进展

肠道菌群与人类健康研究进展

肠道菌群与人类健康研究进展肠道菌群是生活在人体肠道内的微生物群落,与人体健康有着密切的。

近年来,随着微生物组学研究的深入,肠道菌群在人类健康中的作用逐渐受到重视。

本文将概述肠道菌群的概念、历史及其在人类健康中的重要性,并探讨近年来相关领域的研究进展及未来研究方向。

肠道菌群是由多种微生物组成的复杂生态系统,这些微生物通过与人体之间的相互作用,对人体的消化、代谢、免疫等方面产生影响。

早在20世纪初,科学家们就开始研究肠道菌群与人类健康的关系。

随着科学技术的不断发展,人们对肠道菌群的认识逐渐深入,肠道菌群在维护人体健康方面的作用也越来越受到。

肠道菌群通过影响人体的消化、代谢、免疫等方面,对人类健康产生影响。

研究表明,肠道菌群失调与多种疾病的发生密切相关,如肥胖、糖尿病、炎症性肠病等。

通过对比不同疾病患者与健康人的肠道菌群,科学家们发现疾病患者的肠道菌群多样性减少,有害菌增多,有益菌减少。

肠道菌群的调节机制主要包括遗传、环境、饮食等因素。

近年来,研究发现肠道菌群受到宿主代谢的影响,而肠道菌群也可以通过影响宿主代谢来调节人体健康。

例如,益生菌可以通过调节肠道屏障功能、影响脂肪和糖代谢、增强免疫功能等方式来改善人体健康状况。

益生菌是指对宿主有益的肠道微生物,如双歧杆菌、乳酸菌等。

研究表明,益生菌可以通过调节肠道菌群、增强免疫力等方式来改善人体健康状况。

益生菌还可以缓解抗生素使用引起的肠道菌群失调,减少抗生素相关腹泻等不良反应。

肠道菌群与人类健康之间的关系研究已经取得了一定的进展,但仍存在许多问题和争议。

不同研究之间存在差异,部分研究结果可能受到研究方法、样本选择等因素的影响。

肠道菌群与疾病之间的因果关系仍需进一步探讨,部分研究发现可能仅仅是相关性而非因果性。

益生菌的应用方面也存在一些问题,如益生菌种类和剂量的选择、益生菌的安全性等。

为了进一步深入探讨肠道菌群与人类健康之间的关系,未来的研究方向包括:进一步探讨肠道菌群的作用机制,特别是肠道菌群如何影响人体代谢、免疫等方面的研究;加强肠道菌群与常见疾病发生发展之间关系的研究,为疾病的预防和治疗提供新的思路;开展大规模、多中心的临床研究,以验证益生菌在改善人体健康方面的效果;研究不同人群肠道菌群的差异,为个体化营养和健康管理提供依据;益生菌的安全性及其对肠道微生态的长期影响,为益生菌产品的研发和应用提供科学支持。

肠道微生物在健康和疾病中的作用研究

肠道微生物在健康和疾病中的作用研究

肠道微生物在健康和疾病中的作用研究肠道微生物是人体内存在于肠道一系列细菌、真菌、病毒等微生物的总称。

它们与人体共同生活,并对人体健康和疾病起着重要影响。

人的肠道微生物群落大约有400多种不同类别,但是不同的人群和不同的环境中,它们的组成是不同的。

对于人体而言,肠道微生物的存在对人体的营养吸收、免疫调节、代谢调控等诸多方面都具有非常重要的作用。

本文将就近年来肠道微生物在健康和疾病中的作用研究进行探讨。

一、肠道微生物与人体健康的关系1.1 肠道微生物对人体免疫系统的调节作用人体免疫系统的分层不仅限于免疫细胞,肠道中真菌、细菌等微生物也是免疫系统的一部分。

肠道微生物通过激活T细胞和B细胞来增强人体免疫系统的活力,使它更加快速地做出反应和对抗病原体。

同时,肠道微生物还可以抑制自体免疫疾病,如食物过敏、自体免疫性肝炎等。

1.2 肠道微生物对人体代谢的调节作用肠道微生物可以分解人体吸收的食物并产生一些对人体非常有益的代谢物,例如,肠道微生物可以产生维生素K和B族维生素,维生素B族对神经调节和代谢都至关重要。

同时,肠道微生物还能够分解食物并产生一些有害物质,如氨、酚类物质等,需要通过人体的代谢排出。

1.3 肠道微生物对人体肠道的状况的调节作用肠道微生物有助于保持肠道环境的平衡。

例如,肠道微生物可以保护肠道黏膜,促进肠道蠕动,防止便秘等。

二、肠道微生物与疾病的关系2.1 肠道微生物与肥胖的关系有人认为肥胖是饮食和缺乏运动的直接结果,但是事实上,肠道微生物也直接与肥胖有关。

研究证实,肥胖者肠道微生物组成与非肥胖者有所不同,肠道微生物会影响人体内激素的合成和分解,从而导致肥胖。

2.2 肠道微生物与消化道疾病的关系肠道微生物异常会导致许多肠道疾病,例如溃疡性结肠炎、克罗恩病等,在这些疾病中,肠道微生物组成发生变化,研究表明,肠道中有一些微生物群的正常状况可以对疾病的恢复和治疗发挥至关重要的作用。

2.3 肠道微生物与抵抗力的关系肠道微生物在人体免疫系统中扮演着非常重要的角色,亦是人体的第一道免疫屏障,因此当肠道微生物组成失衡时,会影响人体的细胞免疫和体液免疫能力,从而使抵抗力降低,易受到各种疾病的侵袭。

微生态制剂与肠粘膜免疫关系的研究进展

微生态制剂与肠粘膜免疫关系的研究进展
C 4阳性 T细 胞 处 理 抗 原 可 诱 导 B细 胞 增 殖 分 D
化 ,转变 成能 产生 细胞 因子 的 细胞 或浆 细胞 ,产 由黏膜 固有层 浆 细胞 产 生 的 IA是 由 J 连接 的 g 链 生分 泌 型 免 疫 球 蛋 白 。 可 见 ,对 肠 道 途 径 的 抗 二 聚体 ,与分 泌成 分 (c s )结 合后 形成 分泌 型 I — 原 ,P P是 一 个 关 键 的调 节 部 位 。Pl r 人 在 g 。 Sg oad等 l A IA能 中和 病 毒 、毒 素 和 本 酶 等 生 物 活性 动物 实验 中观察 到 ,无 菌动 物 的肠 壁集 合淋 巴结 抗 原 ,有广 泛 的保护 作用 ,其 主 要 功能 是 阻止 细
派 尔集合 淋 巴小结 在 肠黏 膜 免疫 中也 起 关键 分泌 I一 L 2和增殖 。最适合剂量的抗原能够促进
性作用 ,它是 M细胞 穹窿下所形成的淋巴滤泡。 r 0细胞 向 T l 胞 的分 化 ,T l细 胞 可促 进 B I ' h h 细 h 成熟 P P中,T细胞 占 1%一 0 l 4%,B细胞 占 4 % 0 细胞 分泌 Sg IA,抑 制 I 的分 泌 ,它 产生 的一 些
{ p f
2 1年第 1 00 期
端 ,这 些 主要 为 C D8型 G细胞 。IL参 与免疫 监 对 宿 主发挥 生 理功 能 的主要 物质 基 础 ,包 括细 菌 E 视 活 动和第 一线 的 防御 ,主 要功 能 是发 挥溶 细 胞 对 宿 主细胞 的 黏附 定植 、免 疫诱 导 、防御肿 瘤 发 活性 。它 能杀 伤对 N K细胞 不 敏感 的 靶 细胞 ,其 生等等 。在细菌死亡和增殖过程 中,脂多糖和多
产 生 tE的细 胞 。 L L所 产 生 的各 种 免疫 球 蛋 白 g P 体 产 生 口服 耐 受 ,使 T 0细 胞 向 T l细胞 分 化 , h h

肠道菌群调节的应用及发展前景

肠道菌群调节的应用及发展前景

肠道菌群调节的应用及发展前景肠道菌群是指生活在人类肠道内的微生物群落,包括了细菌、病毒、真菌等多种微生物。

肠道菌群在人类体内具有重要的生理和代谢功能,如消化食物、合成维生素和激素、调节免疫反应等。

肠道菌群失调会影响人体健康,导致肠道疾病、代谢疾病、免疫系统疾病等,因此调节肠道菌群已成为资源合理利用和保持健康的研究热点。

一、肠道菌群调节的应用1. 益生菌益生菌是指一种带有生理活性的细菌,可以对人体肠道菌群进行调节,提高机体免疫力和防病能力。

益生菌广泛应用于保健品、营养品、乳制品等领域,被认为是一种安全、有效、经济的调节肠道菌群的方式。

2. 菌群移植菌群移植是指将健康人的肠道菌群移植到病人的肠道内,以重建肠道菌群平衡,治疗相关疾病。

菌群移植已成功应用于慢性病毒性肝炎、肠炎、肠道克隆病等疾病的治疗。

3. 预生物预生物是指不能被人体利用,但是能受到肠道正常菌群分解利用,促进正常肠道菌群的生长和增殖。

常见的预生物食品包括高纤维食物(如麦片、豆类、香蕉等),经常食用能改善肠道菌群的失调状态。

4. 肠道菌群检测随着深度测序技术的发展,肠道菌群检测已经成为可能,人们可以通过肠道菌群检测了解自己的肠道菌群情况,以及肠道菌群失调状态引起的相关疾病。

这为临床诊疗提供了有力支持。

二、肠道菌群调节的发展前景1. 肠道菌群与人类疾病的关系人类疾病与肠道菌群的关系被越来越关注。

如研究表明,肥胖、糖尿病、多发性硬化、肠炎等疾病与肠道菌群失调有关。

因此,肠道菌群调节作为一种治疗方法,具有应用前景。

2. 肠道菌群调节技术的完善肠道菌群调节技术的完善将推动该领域的发展。

针对菌群移植,如何将移植菌群的选取、转运、存放等技术应用于临床中。

针对益生菌和预生物,如何准确知道菌种的机理、剂量、用药时间等问题。

这些技术问题的解决,将促进肠道菌群调节技术的不断完善。

3. 肠道菌群调节产业化肠道菌群调节产业化是该领域未来的发展趋势。

如目前市场上出现的益生元益生菌、菌群检测等产品,已成为调节肠道菌群市场的重要品牌,肠道菌群调节产业化将有望成为该领域的新发展方向。

肠道微生态研究的进展与应用

肠道微生态研究的进展与应用

肠道微生态研究的进展与应用肠道微生态是指肠道内的微生物群落和它们与人体的相互作用关系。

肠道微生态在人类健康的维持和疾病防治中扮演重要的角色。

随着分子生物学、生物信息学和生物技术等领域的不断发展,肠道微生态研究已经取得了很大的进展,并在临床应用上有着广泛的前景。

一、肠道微生态的概念和意义肠道微生态包括肠道内微生物的多样性和数量,以及肠道细胞和微生物之间的相互作用。

人类肠道内的微生物群落多种多样,其数量已经超过人体细胞总数的10倍,其中包括细菌、真菌、病毒和寄生虫等。

这些微生物在维持人体健康和发挥疾病预防、治疗作用中起到重要的作用。

例如,肠道微生物可以帮助人体消化吸收食物、产生维生素和短链脂肪酸等营养物质,还可以抑制有害菌的生长和扩散、促进肠道免疫系统的发育和功能、调节消化、吸收和代谢等生理功能。

肠道微生态失调与多种疾病的发生和发展密切相关,例如肠炎、炎症性肠病、超敏反应性肠道症、自身免疫性病变、肥胖症、代谢综合征、牙周病等。

因此,肠道微生态的研究和调节在临床治疗和健康管理中具有极大的意义。

二、肠道微生态研究的方法和技术1.高通量测序技术高通量测序技术是肠道微生态研究中最常用的方法之一,它可以以很高的精度和效率对肠道微生物群落的结构及其基因组信息进行分析和鉴定。

该技术可以通过对微生物DNA片段进行PCR 扩增和总DNA提取,再通过高通量测序仪进行测序得出微生物群落组成信息。

这种方法可突破传统培养方法的局限性,对未知微生物进行鉴定,同时可以分析微生物基因组和代谢途径等方面的信息。

2.荧光原位杂交(FISH)技术FISH技术使用特异性荧光探针标记特定的微生物,以便在肠道中直接观察不同微生物的分布和数量。

该方法可以用于分离无法进行高通量测序的特定类群微生物,并可对微生物的生长、形态和代谢途径等特性进行研究。

3.16S rRNA分析技术16S rRNA是微生物基因组中高度保守的区域之一,在不同菌种中存在着较大的变异性,因此可用于微生物分类和系统进化研究。

肠道微生态的研究进展

肠道微生态的研究进展

肠道微生态的研究进展近来,众多研究表明肠道是人体的第二大“大脑”,肠道健康和微生态的平衡对人体健康至关重要。

我们的肠道内,存在着数万亿的微生物群落,如今关于肠道微生态的研究越来越多,对于肠道健康具有重要的意义,本文将从微生态的定义、肠道微生态的组成、与身体健康的关系等多个方面探讨肠道微生态的研究进展。

一、微生态的定义微生态是指微生物(包括细菌、真菌、病毒等)在特定环境中形成的群落,而在肠道,这些微生物群落中含有大约1000种不同的细菌菌株,包括常见的Bifidobacterium、Lactobacillus等,都对人体的健康产生着深远的影响。

二、肠道微生态的组成肠道微生态是指人体肠道内的生态系统,是由宿主本身与肠道内的细菌、真菌等微生物群落共同构成的。

微生物群落的组成和数量对人体的健康影响巨大。

例如,多种有益菌可以协同起来和一些有害菌互相制约,保持肠道的平衡,从而减少患肠道相关疾病的风险。

三、与身体健康的关系肠道微生态的失衡与身体的健康密切相关。

肠道菌群失衡可导致人体各种疾病,如乳糖不耐症、功能性肠病、消化不良、免疫力低下、自身免疫性疾病以及肥胖等。

除了上述的疾病,肠道微生态失衡还可能导致脑部功能紊乱,进而出现某些情绪障碍和神经系统疾病。

同时,肠道微生态平衡的恢复对于一些疾病的治疗也有非常重要的作用,例如微生态调节剂可以起到减轻抗生素使用引起的腹泻、防治肠胃炎和便秘等问题。

四、微生态的调节针对肠道微生态的平衡是一项非常重要的工作,而此过程,主要是通过饮食和使用微生物制剂进行调节。

在饮食方面,良好的饮食结构,应高膳食纤维、低脂肪、高矿物质和维生素摄入,保持足够的饮水和运动,都有利于肠道微生态的平衡。

与此同时,微生物制剂的应用也逐渐成为了肠道微生态调节的重要手段。

预生物、益生菌和共生菌等微生物制剂是促进肠道健康的重要手段之一,预生物和益生菌的作用在于维持肠道菌群平衡,促进肠道蠕动,保持肠黏膜的健康和抵御有害菌侵害。

人类肠道微生物群的研究进展

人类肠道微生物群的研究进展

人类肠道微生物群的研究进展近年来,人体微生物研究发展迅速,其中以肠道微生物群的研究尤为重要。

肠道微生物群是指在人的肠道内居住的微生物群落,其中包含众多细菌、真菌、病毒和其它微生物。

肠道微生物群与人体健康息息相关,其研究成果正在逐步应用于医疗保健、治疗疾病、食品安全和环境卫生等领域。

本文将就人类肠道微生物群的研究进展、影响因素以及未来研究方向作一综述。

一、肠道微生物群研究的历史早在20世纪初期,人们就已经开始研究肠道微生物。

当时人们主要是从微生物学和营养学的角度研究肠道微生物群的组成和功能。

20世纪60年代末,随着分子生物学的发展,研究者们开始对肠道微生物群的遗传多样性进行研究。

当时的研究主要基于16S rRNA基因序列,可以对肠道微生物进行分类鉴定。

在21世纪初,高通量测序技术的出现进一步促进了对肠道微生物群的研究。

目前已经快速确定了数千个人的肠道菌群组成及其功能,从而揭示了肠道微生物群与人体健康的关系。

二、影响肠道微生物群的因素1.遗传因素人的基因组影响肠道微生物群。

2.生理因素肠道微生物群还会受到人体生理因素的影响。

比如人类的口腔、皮肤、呼吸道、肠道及生殖道等生物系统中都拥有微生物群体,不同部位的微生物群存在差异,其中肠道微生物群是人体面积最大、菌群最复杂且起关键作用的一组。

3.环境因素环境条件也能影响肠道微生物群的种群分布和数量。

主要是经由食物、生活环境、污染的水源和空气、化学品等愈加复杂多变的环境因素。

三、肠道微生物群与人体健康的关系目前,科学家们已经发现肠道微生物群与许多人体疾病有关系,包括肥胖、肠易激综合征、肠癌、自闭症、多发性硬化症、哮喘、营养不良等等,这些都是带有全球性质和个体性质且会对公共卫生产生重大影响的疾病。

据研究,肠道菌群梅花诱变体Sulfolobus Solgbriicus JF1可以使人体改变食欲,从而控制肥胖;同时,肠道菌群具有抗菌作用,他们对多种病原菌具有控制作用,还参与人体内某些营养物质的吸收和代谢,更赋予了肠道菌群在肝脏和免疫系统等多个方面功能的整合。

肠道微生物对免疫系统影响的研究

肠道微生物对免疫系统影响的研究

肠道微生物对免疫系统影响的研究肠道微生物是指存在于人体消化道中的一种微小的生物体,包括细菌、真菌、病毒等。

这些微生物与人体免疫系统密切相关,它们可以影响到人体的健康。

肠道微生物对免疫系统的影响已经引起了人们的广泛关注。

科学家们通过研究发现,人体肠道中的微生物具有重要的免疫调节作用,可以影响到人体的免疫系统,从而对各种疾病的发生和发展产生影响。

下面我们来分别介绍一下肠道微生物对免疫系统的影响。

一、增强免疫力肠道微生物可以通过增殖和分泌物质等多种途径影响宿主免疫系统,从而产生免疫调节作用。

肠道微生物通过调节免疫系统的平衡来增强免疫力,使人体更加抵抗疾病。

二、调节自身免疫性疾病自身免疫性疾病是指免疫系统错误地攻击自身组织或器官,导致疾病发生。

例如,包括炎症性肠病、银屑病、类风湿性关节炎等。

研究表明,肠道微生物与自身免疫性疾病密切相关。

肠道微生物可以通过调节宿主免疫系统的平衡,进而影响自身免疫性疾病的发生和发展。

三、诱导免疫耐受免疫耐受是指人体对自身及外界抗原的持续耐受。

肠道微生物可以通过调节T细胞、B细胞和抗体等多种免疫细胞和免疫分子的产生,来诱导或维持免疫耐受现象。

肠道微生物在控制免疫耐受中发挥了重要作用。

四、参与免疫应激反应免疫应激反应是指免疫系统对压力或病原体的应激反应。

肠道微生物可以参与免疫应激反应,从而影响到人体的免疫响应和应对能力。

例如,肠道微生物可以增强抗氧化应激反应,从而减轻体内的氧化损伤。

综上所述,肠道微生物对免疫系统的影响是多方面的。

科学家们已经开展了大量的研究,阐述了肠道微生物与免疫系统之间的复杂相互作用。

未来,有望通过深入研究肠道微生物与免疫系统之间的关系,为人类健康的改善提供更加有效的治疗手段。

胃肠道微生物种群与人类消化系统疾病相关性研究进展

胃肠道微生物种群与人类消化系统疾病相关性研究进展

胃肠道微生物种群与人类消化系统疾病相关性研究进展刘德华;孙宝林【摘要】人体胃肠(GI)道附着有复杂且动态变化的微生物种群,即肠道菌群,它们对宿主的健康和疾病有着显著的影响.胃肠道细菌在维持人体免疫、代谢稳态以及预防病原体感染中发挥着至关重要的作用,其组成的改变与许多炎症和感染性疾病的发生有关.目前,大量研究揭示了不同微生物组对人类消化系统疾病的影响,如胃炎、炎症性肠病和癌症等.人体胃肠道微生物及其相关代谢产物也被认为是多种疾病的潜在治疗靶标.总结目前对人类胃肠道微生物群的组成和发展的理解,以及胃肠道微生物对胃肠道完整性和宿主健康与疾病的影响,这是人体-微生物相互作用的相关性研究的基础.【期刊名称】《生物学杂志》【年(卷),期】2019(036)004【总页数】6页(P1-6)【关键词】胃肠道;微生物群;代谢产物;消化系统疾病【作者】刘德华;孙宝林【作者单位】中国科学技术大学生命科学学院,合肥230026;中国科学技术大学生命科学学院,合肥230026【正文语种】中文【中图分类】R57胃肠(GI)道具有250~400 m2,是人体和环境因子及抗原的最大接触面之一[1] 。

在人的一生中,除了大约有60 t食物外,还有大量来自环境的微生物通过胃肠道,这些微生物对胃肠道的完整性产生了重要影响。

细菌、古生菌和真菌在消化道的集落统称为肠道微生物群,它们与宿主共同进化了数千年,形成了复杂而互利的关系。

据估计,人体消化道承载的微生物数量高达1014个,近乎人类细胞的10倍[2]。

通过16S rRNA基因测序方法检测肠道微生物组,发现肠道微生物基因数达500万,是人类基因组的150多倍[2] 。

因此,通常将宿主及寄生于其上的大量微生物称为超级有机体[3] 。

胃肠道作为具备代谢、免疫和内分泌功能的器官,可以与机体的其他器官相互作用、相互影响。

微生物群可以增强肠道完整性、塑造小肠上皮、获取能量、抵御病原体和调节宿主免疫等。

肠道菌群调控与免疫治疗的研究进展

肠道菌群调控与免疫治疗的研究进展

肠道菌群调控与免疫治疗的研究进展近年来,肠道菌群调控与免疫治疗的研究引起了广泛关注。

肠道菌群是人体内最庞大的菌群之一,对免疫系统的调节具有重要作用。

本文将从菌群的组成和功能、肠道菌群与免疫系统的相互作用以及免疫治疗中菌群调控的研究进展等方面进行论述。

一、菌群的组成和功能肠道菌群是指人体消化道中共生的微生物群落,主要包括细菌、真菌、病毒等多种微生物。

肠道菌群的组成和数量会受到多种因素的影响,包括饮食结构、环境因素、遗传因素等。

菌群的组成多样性和平衡状态对人体健康具有重要影响。

肠道菌群的功能非常多样,其中最重要的就是对免疫系统的调节。

菌群通过抑制病原微生物的生长、促进食物消化和吸收、合成维生素等方式维护肠道健康。

此外,菌群还能够通过调节免疫反应、影响肠道黏膜屏障、调节肠道神经活动等途径,对免疫系统起到重要的调节作用。

二、肠道菌群与免疫系统的相互作用肠道菌群与免疫系统之间存在着复杂而密切的相互作用关系。

首先,菌群通过抑制有害微生物的生长,维持肠道的微生态平衡,从而降低了感染的风险。

其次,菌群能够通过调节免疫反应,影响免疫系统的稳定性和免疫应答的强度。

最后,菌群还能够通过调节肠道黏膜屏障的完整性,防止病原微生物进入人体内部。

肠道菌群与免疫系统的相互作用还体现在对自身免疫性疾病、过敏反应等疾病的影响上。

研究发现,肠道菌群的异常可以导致免疫系统的异常应答,进而引发自身免疫性疾病的发生。

此外,菌群的紊乱还可能导致机体免疫系统对自身组织的攻击,从而引发过敏反应。

三、免疫治疗中菌群调控的研究进展近年来,提高肠道菌群的调控能力已成为免疫治疗的一个重要研究方向。

研究人员通过调节菌群的组成和数量,试图实现对免疫系统的精准调控,以达到治疗疾病的目的。

目前,常用的菌群调控方法主要包括益生菌和粪菌移植。

益生菌是一类能够促进肠道健康的有益微生物。

研究表明,益生菌可以通过调节免疫反应、增加肠道黏膜屏障的完整性等途径,对多种疾病具有预防和治疗的作用。

肠道微生物群落的研究进展及其应用

肠道微生物群落的研究进展及其应用

肠道微生物群落的研究进展及其应用肠道微生物群落是指人类肠道内的微生物生态系统,包括细菌、真菌、病毒等多种微生物。

近年来,随着对肠道微生物群落的研究不断深入,人们对其在人体健康中的重要作用越来越重视。

本文将对肠道微生物群落的研究进展及其应用进行介绍。

肠道微生物群落的研究进展越来越多的研究表明,肠道微生物群落是与人体健康密切相关的。

肠道微生物群落可以参与人体多种生理过程,包括营养代谢、免疫系统调节、神经系统调节等。

目前,研究者们主要通过以下三种方法对肠道微生物群落进行研究。

1. 16S rRNA测序16S rRNA测序是目前最常用的鉴定细菌物种的方法之一。

该方法通过对细菌特定基因的测序,可以快速鉴定样本中细菌的种类和数量,并进一步分析它们在微生物群落中的相对比例和作用。

通过16S rRNA测序的研究,已经发现了很多与人体健康相关的肠道微生物群落的特征,对人体健康的保护和治疗都有重要意义。

2. 宏基因组测序宏基因组测序是将样本中所有微生物的基因组DNA同时测序的方法。

它可以获得更全面、更详细的微生物群落信息,包括某些难以被16S rRNA测序鉴定的微生物。

通过宏基因组测序,研究者发现某些微生物的代谢功能对人体健康至关重要,例如,部分微生物可以利用人体无法消化的食物物质,而且这些代谢产物对人体的健康有积极的影响。

3. 基于代谢物组学的研究代谢物组学研究是一种系统地研究生物体内代谢产物变化的方法。

通过研究肠道微生物群落代谢产物的类型、数量和变化规律,可以更全面地了解微生物群落的代谢功能及其对人体健康的影响。

研究表明,某些代谢物可以参与到人体维持健康的过程中,例如,具有抗氧化、抗炎和免疫调节作用的代谢物,可以通过对肠道微生物群落的调节而获得。

肠道微生物群落的应用肠道微生物群落的研究已经有了一定的应用前景。

以下是一些被广泛关注的应用领域。

1. 诊断疾病肠道微生物群落与不少疾病存在重要的关联。

例如,肠道微生物群落的异常可以导致炎症性肠病、自身免疫疾病、代谢性疾病等。

肠道微生物群与免疫系统健康之间的相互作用

肠道微生物群与免疫系统健康之间的相互作用

肠道微生物群与免疫系统健康之间的相互作用肠道微生物群与免疫系统健康之间的相互作用备受科学界和医学界的关注。

近年来的研究表明,肠道微生物群在维持免疫系统的正常功能和促进身体健康方面起着重要的作用。

本文将探讨肠道微生物群与免疫系统之间的关系,并讨论如何通过调节肠道微生物群来维持免疫系统的健康。

肠道微生物群是指宿主体内以及宿主体表面上的全部微生物群落。

这些微生物包括细菌、真菌和病毒等。

肠道微生物群与宿主之间的关系是共生的,它们相互依赖、相互促进,共同维持人体健康。

肠道微生物群具有多重功能,其中重要的一项是对免疫系统的调节。

免疫系统是人体的防御机制,它能够识别和消灭入侵的病原体,同时也能够识别和清除异常细胞。

免疫系统的健康与人体的整体健康密切相关。

肠道微生物群对于免疫系统的正常功能起到了调节作用。

它们通过多个途径影响免疫系统的发育和功能。

首先,肠道微生物群能够影响免疫系统的发育和教育。

研究发现,肠道微生物群能够通过刺激免疫系统的发育和教育,使其能够更好地识别和消灭病原体。

肠道微生物群产生的一些代谢产物,如短链脂肪酸、抗菌肽和维生素等,能够刺激免疫系统的发育和功能,并且能够调节免疫细胞的活性和分化。

其次,肠道微生物群能够调节免疫系统的平衡。

免疫系统需要保持一种平衡状态,既需要对侵入的病原体做出及时的应答,又需要对自身组织做出合适的限制。

肠道微生物群通过调节免疫系统中的炎症反应,维持免疫系统的平衡。

一些研究发现,肠道微生物群的紊乱与炎症性肠病、自身免疫疾病和过敏反应等相关。

通过调节肠道微生物群的结构和功能,可以改善这些疾病的发生和发展。

此外,肠道微生物群还能够调节免疫系统的应答。

免疫系统需要对侵入的病原体做出及时的应答,以保护人体免受感染。

肠道微生物群能够通过刺激免疫细胞的活性和分泌免疫因子,增强免疫系统的应答能力。

一些研究发现,肠道微生物群的失调与感染性疾病的发生和发展相关。

通过调节肠道微生物群的结构和功能,可以提高免疫系统的应答能力,减少感染性疾病的发生。

探索肠道微生物与疾病之间的联系

探索肠道微生物与疾病之间的联系

探索肠道微生物与疾病之间的联系肠道微生物组(intestinal microbiota)是指长期寄居在人类肠道内的各类微生物的总和。

这些微生物包括细菌、真菌、病毒等,与人体共同形成一个复杂的生态系统。

近年来,越来越多的研究表明,肠道微生物组与人类健康密切相关,尤其是与多种疾病的发生和发展有一定的联系。

本文将对肠道微生物与疾病之间的关系进行探索。

一、肠道微生物与消化道疾病的关系1. 肠道微生物与肠道健康肠道微生物组在维持肠道健康方面起着重要的作用。

它们能够分解食物中的纤维质,产生对人体有益的短链脂肪酸(SCFA),如丙酸、乙酸和丁酸等。

这些SCFA能够提供能量,促进肠道黏膜细胞的生长和修复,维持肠道的正常蠕动功能。

2. 肠道微生物与肠炎肠道微生物组的紊乱与肠炎之间存在一定的关系。

研究发现,肠炎患者的肠道微生物组结构与健康人存在明显的差异。

比如,在炎症性肠病(如克罗恩病和溃疡性结肠炎)患者的肠道微生物中,某些菌群的丰度显著增加,而其他菌群则显著减少。

这些紊乱可能参与了肠炎的发生和发展过程。

3. 肠道微生物与肠道感染肠道微生物组与肠道感染之间有着复杂的相互作用。

一方面,肠道微生物可以通过产生抗菌物质和竞争性占据肠道资源的方式,起到保护宿主免受病原体侵害的作用。

另一方面,某些病原菌(如致病性大肠杆菌)可以利用肠道微生物群的紊乱状况,导致感染的发生和传播。

二、肠道微生物与代谢性疾病的关系1. 肠道微生物与肥胖症肠道微生物组与肥胖症之间存在一定的关联。

一些研究发现,肥胖症患者的肠道微生物组结构与非肥胖者存在明显差异。

肥胖症患者的微生物组中,富集了一些能够从食物中提取更多能量的菌群,而缺乏一些帮助消化食物并维持肠道健康的菌群。

这种微生物组结构的改变可能对肥胖症的发生和发展有一定的影响。

2. 肠道微生物与糖尿病研究发现,肠道微生物组的紊乱与2型糖尿病的发生和发展有关。

一些研究表明,2型糖尿病患者的肠道微生物组结构与健康人存在明显的差异。

新冠病毒与肠道微生物群的相互作用

新冠病毒与肠道微生物群的相互作用

新冠病毒与肠道微生物群的相互作用新冠病毒(COVID-19)自2019年底首次爆发以来,已经成为全球范围内最为严重的公共卫生事件之一。

该病毒主要通过呼吸道传播,引起轻度至重度的呼吸道感染。

然而,越来越多的研究表明,新冠病毒与肠道微生物群之间存在着相互作用,这为我们提供了更深入的了解病毒传播和潜在治疗策略的机会。

肠道微生物群是指人体肠道内共存的各种微生物,包括细菌、真菌和病毒等。

这些微生物在人体的健康和免疫系统功能中起着至关重要的作用。

过去的研究已经发现,肠道微生物群与许多疾病,如肥胖症、炎症性肠病和自身免疫疾病之间存在关联。

而最近的研究表明,肠道微生物群与新冠病毒之间也存在相互作用。

首先,在新冠病毒感染的过程中,肠道被认为是一个潜在的感染源。

研究发现,新冠病毒的遗传物质(RNA)可以在部分感染者的粪便中被检测到。

这表明新冠病毒可以通过口腔-粪便途径传播,且可能存在肠道感染。

此外,一些患者在康复后仍然在粪便中检测到新冠病毒的RNA,这意味着肠道内可能存在潜伏感染的情况。

这些发现提示着肠道微生物群可能在新冠病毒的传播和潜伏中发挥着重要的角色。

其次,肠道微生物群对人体免疫系统的调节具有至关重要的作用,而免疫系统是防御和应对新冠病毒感染的主要防线之一。

研究表明,肠道微生物群的失调与炎性反应增加和免疫功能下降有关,这可能增加了新冠病毒感染的风险。

另一方面,一些研究表明,通过改善肠道微生物群的结构和功能,可以增强免疫系统对病毒的防御能力。

因此,调节肠道微生物群可能成为预防和治疗新冠病毒感染的一种潜在策略。

此外,药物治疗对肠道微生物群的影响也值得关注。

瑞德西韦(Remdesivir)等抗病毒药物已经被广泛用于新冠病毒感染的治疗中。

然而,这些药物的使用可能会对肠道微生物群产生不利影响,进一步导致肠道微生物群的失调。

因此,在使用这些药物时,应该采取措施来减少对肠道微生物群的不良影响,并加强对肠道微生物群的保护和修复。

肠道微生物在宿主代谢调控中的作用

肠道微生物在宿主代谢调控中的作用

肠道微生物在宿主代谢调控中的作用随着人们生活水平的提高以及饮食结构的变化,肥胖、糖尿病等代谢性疾病也越来越普遍,这些疾病对人体健康造成了巨大的威胁。

传统模式中我们常常认为代谢紊乱主要与遗传、环境、物质等因素有关,但事实上,微生物也在肠道中发挥着重要的代谢调控作用。

本文从肠道微生物的基本概念、代谢调控机制和人体代谢健康等方面进行探讨。

一、肠道微生物的基本概念肠道微生物(intestinal microbiota)是指生活在人体肠道内,包括细菌、真菌、病毒等微生物的群体。

肠道微生物数量惊人,约有10^14个细胞,其基因组大小超过宿主人类基因组大小的100倍以上。

肠道微生物不仅可以参与肠道内营养物质的消化和吸收,还对人体免疫系统、中枢神经系统等发挥重要的调节作用。

二、肠道微生物的代谢调控机制肠道微生物在肠道中通过产生和分泌代谢产物,对人体代谢活动进行影响和调节,主要包括:1.生物合成肠道微生物可以生物合成维生素、氨基酸和短链脂肪酸等。

其中短链脂肪酸对人体代谢健康具有重要作用,如乙酰乳酸、丙酮酸和丁酸等。

这些短链脂肪酸可以促进肠道细胞增殖、防止肠炎和促进肠道药物吸收等。

2.促进能量吸收肠道微生物可以通过分解食物中难以消化的食物成分,如纤维素等,使得人体能够更充分地吸收食物中的营养成分,促进葡萄糖等能量物质吸收。

3.改变肠道屏障肠道微生物可以调节肠道上皮细胞的代谢水平,改变肠道屏障状态,从而影响肠道对营养物质的吸收和免疫功能。

此外,肠道微生物还可以影响肠道神经系统,从而对人体代谢活动产生直接的影响。

4.调节免疫功能肠道微生物存在于肠道粘膜屏障上表面,参与肠道局部免疫应答,调节肠道免疫和炎症反应。

一些研究表明,肥胖和代谢相关疾病的病人肠道内微生物的种类和数量发生改变,也表明肠道微生物具有重要的代谢调控作用。

三、肠道微生物在人体代谢健康中的作用对于人体代谢健康,肠道微生物的重要性不容忽视。

目前研究表明,肠道微生物可以影响人体体重、血糖、血脂、营养物质吸收等。

肠道微生态失衡与慢性疾病的关系

肠道微生态失衡与慢性疾病的关系

肠道微生态失衡与慢性疾病的关系在我们的身体内,存在着一个微小但极其重要的世界——肠道微生态系统。

这个系统由数以万亿计的微生物组成,包括细菌、真菌、病毒等,它们与我们的健康息息相关。

当这个微生态系统失去平衡时,可能会引发一系列慢性疾病,给我们的生活带来诸多困扰。

肠道微生态就像是一个复杂的生态群落,各种微生物在其中相互作用、相互依存。

这些微生物在我们的肠道中执行着多种重要的生理功能。

它们帮助我们消化食物,合成一些必需的维生素和营养物质,还参与调节免疫系统的功能。

然而,当肠道微生态失衡时,这种平衡被打破,问题也就随之而来。

首先,肠道微生态失衡可能导致消化系统的问题。

比如,常见的消化不良、腹泻、便秘等症状可能会频繁出现。

这是因为肠道中的有益菌减少,无法有效地分解和吸收食物中的营养成分,导致食物在肠道中停留时间过长或者过快通过,从而引起不适。

不仅如此,肠道微生态失衡还与肥胖有着密切的关系。

研究发现,某些肠道菌群的改变会影响人体对能量的吸收和储存,使得我们更容易积累脂肪。

当有害菌增多时,它们可能会产生一些物质,影响人体的代谢过程,导致体重增加。

糖尿病也是与肠道微生态失衡相关的慢性疾病之一。

肠道菌群的变化可能会影响胰岛素的敏感性,进而影响血糖的调节。

一些研究表明,通过调节肠道微生态,比如补充益生菌,可能有助于改善糖尿病患者的血糖控制。

免疫系统的正常运作也离不开健康的肠道微生态。

当肠道微生态失衡时,免疫系统可能会出现异常反应,导致炎症性肠病、类风湿关节炎等自身免疫性疾病的发生。

这是因为肠道中的微生物可以与免疫系统相互作用,训练和调节免疫系统的反应。

如果这种相互作用出现紊乱,免疫系统可能会错误地攻击自身组织,引发炎症和疾病。

此外,肠道微生态失衡还与心血管疾病有关。

一些有害菌产生的代谢产物可能会促进胆固醇的合成,增加心血管疾病的风险。

同时,肠道菌群的改变还可能影响血压的调节,进一步加重心血管系统的负担。

那么,是什么原因导致了肠道微生态失衡呢?饮食是一个重要的因素。

褐藻多糖调控肠道微生态作用机制研究进展

褐藻多糖调控肠道微生态作用机制研究进展

褐藻多糖调控肠道微生态作用机制研究进展
章瑾;王尚志;杨明睿;闫滨
【期刊名称】《大连海洋大学学报》
【年(卷),期】2024(39)2
【摘要】肠道作为机体最大的免疫器官,用以维持机体健康,而肠道微生态的失衡则易使机体出现代谢紊乱、免疫低下、炎症性肠病、病毒感染甚至组织癌变等情况。

而褐藻来源的多糖可作为外源性益生元,通过保护肠道屏障、激活肠道免疫、调节肠道菌群和改变代谢产物构成等方式维持肠道稳态,从而维护机体健康。

本文综述了褐藻多糖的化学组成和结构表征对肠道微生态的影响及其作用机制,并提出提高多糖得率和纯度、深入研究褐藻多糖构效关系与作用机制等未来发展建议,以期为推进褐藻多糖的开发与应用提供有益参考。

【总页数】11页(P349-359)
【作者】章瑾;王尚志;杨明睿;闫滨
【作者单位】山东中医药大学药学院;山东中医药大学中医学院
【正文语种】中文
【中图分类】S917.3;R285
【相关文献】
1.褐藻多糖硫酸酯生物学活性及肾脏保护作用机制研究进展
2.褐藻多糖硫酸酯的药理活性及作用机制研究进展
3.真菌多糖益生元干预家禽肠道微生物调控肠道屏障
功能的研究进展4.褐藻多糖对动物肠道微生态调节作用及机理的研究进展5.党参多糖对肠道微生态及肠道疾病作用研究进展
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肠道微生态调控在病毒感染性疾病中作用的研究进展(2020完整版)摘要肠道微生态不仅包括肠道的细菌,还包括大量的病毒、真菌及少量古细菌和原虫,它们之间的平衡在维持机体健康中发挥重要作用。

病毒感染既影响肠道菌群,又可借助肠道菌群刺激机体免疫反应,从而影响机体健康。

随着新型冠状病毒肺炎的暴发,益生菌制剂的辅助治疗作用引发关注,基于相关研究,其机制主要与调节免疫反应,协助恢复免疫系统平衡,抑制炎症风暴,同时发挥间接抗病毒作用有关;此外还参与了肠道微生态平衡重建和保护肠黏膜屏障,避免继发细菌感染导致的二次打击。

肠道菌群与肠道病毒群之间的相互作用,以及肠道微生态调控在病毒感染性疾病中的治疗潜力一定是今后的研究重点。

在人体胃肠道中,大量细菌、病毒、真菌及少量的古细菌和原虫构成了复杂的微生物群落,即肠道微生态。

肠道微生态与宿主之间相互作用、互利共生,维持动态平衡。

肠道微生态平衡的破坏是众多疾病发生发展的关键环节之一。

由于方法学的限制,目前对肠道微生态的研究主要集中于肠道细菌群,而对于肠道病毒群在肠道微生态平衡中的作用,以及病毒感染性疾病发生时与肠道细菌群之间的相互作用及相关机制尚未阐明。

近来的临床实践发现益生菌制剂在冠状病毒等病毒性肺炎的治疗中有较好的辅助作用[1,2]。

现对肠道微生态的两个重要构成组分——肠道细菌群和病毒群之间的相互作用机制进行综述,旨在探讨肠道微生态调控在病毒感染性疾病治疗中的作用和相关机制。

一、肠道病毒群与细菌群之间的相互作用(一)肠道病毒群的构成以往对肠道病毒的研究主要集中于作为病原体感染机体的病毒,近来随着高通量测序技术的发展,人们开始认识到肠道病毒群的存在。

据估计,正常粪便中病毒颗粒物的含量至少为108~109/g[3]。

根据宿主不同,肠道病毒组学主要由感染机体细胞的病毒、感染肠道细菌等微生物的病毒(噬菌体)及已整合到宿主基因组的内源性逆转录病毒元件组成,其中复杂多样的噬菌体占据绝大部分[4,5]。

目前针对肠道病毒群的研究多以噬菌体为主。

有学者估计,噬菌体在肠道中的丰度是原核生物的近10倍[6],提示噬菌体在肠道微生态中占据重要地位。

目前已知的肠道噬菌体主要包括有尾的双链DNA噬菌体(Caudovirales)和无尾的单链DNA噬菌体(Microviridae)[5]。

纵向宏基因组学分析揭示了成人肠道病毒群的个体特异性、高时间稳定性以及与细菌微生物组的相关性,提示肠道病毒群很可能像细菌群一样在机体健康和疾病中发挥重要作用[7]。

目前认为,肠道病毒群-细菌群-机体之间相互作用,共同调控机体的表型。

(二)肠道病毒对肠道菌群的影响噬菌体是肠道病毒的主要成员,在调节肠道菌群的丰度和多样性方面发挥关键作用。

幼年时期肠道噬菌体与菌群之间存在Lotka-Volterra动力学关系(又称捕食者-猎物动力学),即细菌(猎物)丰度升高后,毒性噬菌体(捕食者)丰度随之升高,并感染细菌导致细菌丰度下降,为其他有竞争关系的细菌提供生态空间。

该过程反复循环,对肠道菌群多样性的形成和维持有重要意义,也为早期干预肠道微生物群落的形成提供了理论依据。

到成年阶段,噬菌体和菌群之间的动态平衡逐渐趋于稳定。

Arms-race动力学(ARD)可解释此时二者之间的关系,即细菌进化以逃避噬菌体的感染,噬菌体也不断发展出新的感染策略,最终选择出感染力强的噬菌体和具有广泛抗感染表型的细菌,导致细菌多样性有所降低。

ARD受细菌防御策略成本的限制,故认为该过程并不会消除特定的微生物,噬菌体和菌群得以维持动态平衡[8]。

另外,噬菌体在细菌之间转染的同时,可为细菌提供一些与毒素、多糖和碳水化合物代谢以及耐药性等相关基因,从而调节细菌的毒力、代谢功能和耐药性等[9,10]。

深入探索噬菌体对肠道菌群的调节作用有助于实现对肠道微生态平衡的"跨界"调控。

大量研究表明,肠道病毒感染可导致肠道菌群组成结构的变化。

轮状病毒、诺如病毒和星状病毒等常见的病毒性腹泻患者中,肠道菌群的多样性显著减低,并以拟杆菌、双歧杆菌和乳杆菌等有益菌丰度减少,而厚壁菌门如肠球菌、链球菌、梭状芽孢杆菌等条件致病菌丰度增加为主要特征,该现象在儿童中尤为普遍[11]。

病毒感染性腹泻导致菌群失调的机制尚未阐明。

一方面,肠道菌群的改变与腹泻严重程度有一定相关性,故认为腹泻导致肠道常驻菌大量丢失是菌群失调的原因之一[12];另一方面,鉴于不同类型的病毒所致菌群改变的类型有所不同,因此考虑病毒对细菌的作用机制也在其中发挥作用[11]。

(三)肠道菌群对肠道病毒的影响关于小鼠肠道感染脊髓灰质炎病毒[13]、鼠乳腺肿瘤病毒(MMTV)[14]、轮状病毒[15]和诺如病毒[16]的动物实验均发现,抗菌药物处理肠道菌群后,病毒毒力及复制水平均显著降低,提示肠道菌群对肠道病毒感染具有明显促进作用。

肠道菌群促进肠道病毒感染的机制包括直接作用和间接作用两个方面。

一方面,肠道细菌可通过其表面的脂多糖或其他多糖与病毒颗粒直接结合,增加其稳定性和对靶细胞的黏附作用[13, 17];另一方面,肠道菌群还可通过调节宿主免疫反应的间接机制促进病毒感染。

研究发现,MMTV与细菌脂多糖结合形成感染复合物后可激活树突状细胞的TLR4受体,诱导其分泌IL-6,后者进一步刺激B细胞分泌IL-10,从而诱导免疫耐受,促进自身感染[14];在轮状病毒感染的小鼠实验中,肠道菌群的存在能显著抑制感染后期特异性抗体的产生[15];诺如病毒感染的小鼠实验则提示,肠道菌群可通过抑制干扰素(IFN)λ信号通路诱导免疫耐受[16]。

同时,也有研究报道了肠道菌群对肠道病毒感染的抵抗作用,该现象多与特定的细菌或其代谢产物有关。

例如,健康成人体内抗诺如病毒抗体滴度与疣微菌和粪杆菌属丰度呈负相关,提示疣微菌和粪杆菌属可能有助于抵抗诺如病毒感染[12]。

动物实验揭示了特定细菌抵抗病毒感染的免疫和非免疫机制。

小鼠芽孢杆菌属的代谢产物多聚谷氨酸(γ-PGA)充当非经典TLR4配体诱导IFNβ信号通路,乳酸菌属通过未知途径诱导IFNβ和IFNγ信号通路,均起到增强宿主抗病毒免疫的作用,从而抵抗诺如病毒感染[12, 18]。

大肠杆菌Nissle可直接与病毒颗粒结合抑制其黏附于肠上皮细胞,通过非免疫机制有效抑制轮状病毒感染[19]。

回肠定植的分节丝状菌预防轮状病毒感染的机制也独立于免疫系统,可能与直接中和病毒及促进上皮细胞更新有关[20]。

综合以上,我们认为肠道菌群微环境为肠道病毒感染提供了助力,但是其中某些菌属、菌种或特定的代谢产物则有助于抵抗病毒感染,进一步探索其中机制可为调控菌群治疗肠道病毒感染提供更多理论依据。

二、肠道菌群与肠道外病毒感染临床发现肠道外病毒感染的患者常有腹部不适、腹泻等胃肠道症状,包括最近的2019新型冠状病毒(2019-nCoV)感染。

初步研究发现该过程涉及肠道菌群紊乱。

呼吸道合胞病毒、流感病毒等肺部感染均可导致肠道菌群多样性减低,其中拟杆菌等有益菌丰度增加,而厚壁菌门丰度减少[21]。

研究表明,流感病毒可通过介导宿主免疫反应重塑肠道菌群的组成,Ⅰ型干扰素[22]和Ⅱ型干扰素[23]均参与其中。

此外,呼吸道合胞病毒和流感病毒感染时,伴随着结肠黏蛋白Muc5ac水平显著增加,后者可作为拟杆菌属的能量来源,故推测肠道菌群的变化可能与黏液增多有关[21]。

另一方面,肠道菌群可通过介导免疫反应抵抗肠道外病毒感染。

干扰素介导的固有免疫是病毒感染早期机体抗病毒的主要机制。

在流感病毒感染小鼠实验中,肠道中梭状芽孢杆菌的代谢产物去氨酪氨酸可通过Ⅰ型干扰素受体和其下游分子STAT1介导增强Ⅰ型干扰素信号通路,促进Ⅰ型干扰素的产生,增强宿主抗病毒免疫[24]。

在病毒感染后期,适应性免疫应答发挥重要作用。

研究发现,肠道菌群参与诱导流感病毒特异性CD4+和CD8+T 细胞和抗体的产生,该过程可能由肠道Toll样受体(TLR)介导。

进一步抗菌药物处理肠道菌群发现,对新霉素敏感的肠道细菌(革兰阳性菌)是诱导对流感病毒产生细胞毒性T细胞(CTL)反应的主要细菌[25]。

在重型及危重型病毒,尤其是冠状病毒包括严重急性呼吸综合征冠状病毒(SARS-CoV)、中东呼吸综合征冠状病毒(MERS-CoV)和2019-nCoV 感染的患者中,免疫系统过度激活引起的细胞因子风暴(又称炎症风暴)是导致全身炎症反应、多器官功能衰竭的主要病理机制[26,27]。

已知细胞因子风暴也会攻击肠黏膜屏障,导致肠黏膜炎症及肠屏障功能破坏,后者势必会影响肠道微生态的平衡,而肠道菌群紊乱进一步加剧肠屏障功能的破坏,导致肠道细菌移位进入循环系统,造成二次炎症打击,如此恶性循环使得细胞因子风暴级联增强。

因此,通过调控肠道菌群来平衡免疫炎症或可成为遏制病毒感染过程中细胞因子风暴的有效途径。

另一方面,研究已证实,血管紧张素转化酶2(ACE2)是SARS-CoV和2019-nCoV的受体,冠状病毒通过刺突蛋白与ACE2结合后经过胞吞与膜融合过程进入宿主细胞,其结果是ACE2表达下降。

ACE2的表达下降使血管紧张素Ⅱ(AngⅡ)水平增加、肾素-血管紧张素系统(RAS)活性增强,成为SARS-CoV和2019-nCoV感染患者急性肺衰竭的发病机制[28,29]。

最近研究发现ACE2在肠道中也有表达,且ACE2还有独立于RAS系统之外的其他功能,即肠道上皮ACE2对中性氨基酸转运蛋白B0AT1的正常表达至关重要。

B0AT1是机体吸收色氨酸的主要转运蛋白,而色氨酸可通过mTOR途径调节抗菌肽的分泌,进而影响肠道菌群的组成和肠黏膜的炎症易感性。

因此,ACE2被认为是肠道氨基酸稳态、肠道菌群、机体固有免疫以及肠道炎症易感性的关键调控因子[30,31]。

可以推测,冠状病毒感染后的肠道菌群紊乱很可能与肠道ACE2表达下调有关,但尚需相关研究证实。

三、益生菌在病毒感染性疾病治疗中的作用及相关机制众所周知,绝大多数病毒感染缺乏有效的抗病毒药物,最终靠机体免疫系统清除。

鉴于以上病毒与肠道菌群的相互作用关系,通过调控肠道微生态来抵抗病毒感染有望成为病毒感染性疾病治疗的一种理想策略。

目前,调节肠道菌群的主要手段是补充肠道微生态制剂(益生菌、益生元和合生元),粪菌移植也已在部分医疗机构开展。

此外,借助噬菌体干预肠道菌群的形成和组成结构可能会是将来调控肠道菌群的新思路之一。

临床上,益生菌在肠道病毒感染性疾病的治疗中已显示出良好效果,并被广泛采用,特别是在病程的早期。

枯草杆菌二联活菌、乳杆菌以及布拉酵母菌等均可明显缩短儿童病毒感染性腹泻的病程,减少住院天数[32]。

目前已知其作用机制多与直接抑制病毒、调节肠道菌群紊乱、产生抗病毒物质及增强机体免疫反应有关[33],而进一步探索其抗病毒的分子机制有助于将来实现针对不同病毒感染的肠道菌群精准调控。

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