肠道菌群与饮食、疾病关系的研究进展
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肠道菌群的功能
肠 道 菌 群 按 照 数 量 排 序, 顺 序 是 厚壁菌门、拟杆菌门、放线菌门、变 形菌门、梭杆菌门和疣微菌门。拟杆 菌门和厚壁菌门是肠道内代谢未消化 食物残渣的主要细菌。它们基于交叉 分解和共同代谢的代谢能量获取机制, 促进寄主肠道复杂的膳食纤维和多酚 的消化吸收。同时,共生菌利用寄主 提供的丰富的营养和生存环境,进行 生长和繁殖。还有一些专门的肠道细 菌进行还原反应,如甲烷、乙酸、硝 酸盐和硫酸盐的还原。共生菌和益生 菌能促进肠道免疫系统屏障的完整性, 阻止抗原和病原体进入黏膜组织。此 外,共生菌通过调节宿主免疫系统的 代谢来增强宿主的防御能力。肠道细 菌在人体健康中起着重要的作用,包 括保护宿主肠道防御系统和维持肠道 正常生理功能。
肠道菌群与疾病
先 前 就 有 研 究 发 现, 肠 道 菌 群 紊 乱会引起炎症性肠炎和腹泻。近些年, 多种疾病被学者与肠道菌群结构联系 起来,包括肥胖、炎症性疾病、糖尿病、 肝性疾病、肠癌等。
肥 胖: 肥 胖 病 是 因 为 体 内 脂 肪 积 累过量,造成体重急剧增大的一种慢 性代谢紊乱性疾病。肥胖病是由于机 体的脂肪累积过量,而引起体重变大 的一种慢性代谢紊乱性疾病。有研究 表明,将肥胖人群肠道菌群植入小鼠 体内,会使小鼠体脂含量急剧上升, 主要原因可能是这些肠道微生物会帮 助机体发酵食物,加强宿主的消化吸 收功能等,这表明肠道菌群紊乱可能 会引起肥胖的发生。
肠道细菌与饮食
肠道菌的定植受许多条件的影响, 饮食习惯是一个重要的影响因素,例 如,东方饮食和西方饮食的不同会导 致不同的肠道细菌结构的产生。饮食 对肠道菌群的影响要远超过遗传背景 对肠道菌群的影响,饮食结构是塑造
肠道菌群的重要因素。非洲儿童(植 物性饮食结构)肠道微生物种群中拟 杆菌门数量明显升高,而厚壁菌门、 大肠杆菌和志贺菌数量明显降低,并且 含有一定比例的能够分解膳食纤维和木 聚糖的普氏菌和 Xylanibacter 菌,这表 明肠道微生物随着非洲儿童富含植物性 食材的膳食模式而改变,菌群的改变保 护他们远离炎症和慢性病。有研究表明, 婴幼儿的喂养方式(母乳喂养、奶粉喂 养)会影响肠道菌群的组成,喂母乳的 婴儿肠道内有较多的双歧杆菌,而喂 配方奶粉的婴儿有较高水平的拟杆菌、 球形梭菌和乳酸杆菌。
结语
菌群对人类的健康与发展的益处 越来越被熟知。肠道菌群的基因测序, 微列阵分析,新的遗传变异动物模型 的建立,为深层次探究肠道菌群和肠 道上皮细胞的日常相互作用提供技术 支持。这些数据表明,把菌群和宿主 的共生关系描述为一种互惠关系更加 准确。人们通过饮食维持菌群的稳定, 从而使菌群在宿主体内发挥各种重要 功能,使宿主受益。研究肠道菌群和 疾病关系,可以通过益生菌和益生元 来控制疾病,而不是使用抗生素,这 样的治疗手段是今后追求的目标。
有学者对菌群和饮食的相关性进 行研究,结果表明短杆菌和白色念珠 菌和饮食中的高碳水化合呈正相关, 与饮食中的高氨基酸、蛋白质和脂肪 酸呈负相关。白色念珠菌的丰度与近 期饮食中碳水化合物含量密切相关, 而 Methobrevibacter 菌 的 丰 度 与 长 期、近期的碳水化合物摄入都有关系。 研究结果再次证明饮食能够改变肠道 菌群的结构,长期、近期饮食在改变 某些菌群比例时具有一定的差异。
糖 尿 病: 近 期 报 道 显 示, 全 球 仍 有大量人群饱受糖尿病的困扰,肠道 菌群和糖尿病相互之间关系的研究也愈 发火热。糖尿病人群肠道内微生物硬壁 菌门、梭菌纲(Clostridia)的丰度明显 下降,而 β- 变形杆 (beta-proteobacteria) 的比例增加,并且拟杆菌门 / 硬壁菌门、 β- 变形杆菌的比例均随着血糖浓度升高 而增大,这表明Ⅱ型糖尿病能够引起 肠道微生物群落组成的显著变化,两 者存在一定的关联性。
肝 癌: 肝 癌 一 般 是 由 化 学 致 癌 物 和肝炎病毒共同作用引起的。Fox 等 发现肠道菌群中含有较多的肝螺杆菌 的小鼠会更易被化学致癌物或者肝炎 病毒诱导而引发癌症 , 从而表面了小鼠 肠道菌群的肝螺杆菌与肝癌发生有着 密切的关联性 , 降低了宿主对致癌物质 或肝炎病毒的抵抗力。
即使现在已经存在许多研究证实了 肠道菌群与疾病发生的关联性,但到底 是菌群结构的改变引发了疾病,还是疾 病发生引起肠道菌群的变化,尚未存在 定论,只能通过今后的研究去探明。
作者简介:郎田田(1992—),男, 江苏连云港人,硕士在读。研究方向: 农产品贮藏与加工。
肠道菌群与饮食、疾病关系的 研究进展
□ 郎田田 雷姝敏 陈 红 扬州年1月
食品安全导刊2018年1月下正文-20180207.indd 34
2018/2/27 9:48:21
H热 点 Spot 特别报道
本文综述和讨论了肠道细菌在人 类健康和疾病中的重要作用。阐述了 饮食对肠道菌群的影响,肠道细菌与 人类疾病的相互作用关系。了解他们 之间的关系,有助于使用新的益生菌 和益生元的治疗,以便于提出治疗各 种人类疾病的新策略。
肠道细菌是人体肠道生态系统的 有机组成部分,成人肠道内有着种类 繁多数量约巨大的细菌定植,是人体 细胞数量的十倍以上。在自然界中长 期的进化导致人类与这些细菌产生互 利共生的关系。肠道微生物生态系统中 的微生物群体,其发挥的作用不亚于人 体的任何器官,科学家把它比作是人体 后天形成的一个“器官”。肠道细菌的 稳定对人体健康十分重要 , 维持宿主的 生理功能的平衡,人体的营养功能、代 谢功能和免疫功能也会被影响。然而, 当菌群结构发生位移时,它们就具有潜 在危害性,可能会引起许多代谢性疾病 的发生。导致肠道生态系统发生异常 变化的原因有很多,如滥用抗生素、 身体疾病、心理压力、机体老化。
肠 道 菌 群 按 照 数 量 排 序, 顺 序 是 厚壁菌门、拟杆菌门、放线菌门、变 形菌门、梭杆菌门和疣微菌门。拟杆 菌门和厚壁菌门是肠道内代谢未消化 食物残渣的主要细菌。它们基于交叉 分解和共同代谢的代谢能量获取机制, 促进寄主肠道复杂的膳食纤维和多酚 的消化吸收。同时,共生菌利用寄主 提供的丰富的营养和生存环境,进行 生长和繁殖。还有一些专门的肠道细 菌进行还原反应,如甲烷、乙酸、硝 酸盐和硫酸盐的还原。共生菌和益生 菌能促进肠道免疫系统屏障的完整性, 阻止抗原和病原体进入黏膜组织。此 外,共生菌通过调节宿主免疫系统的 代谢来增强宿主的防御能力。肠道细 菌在人体健康中起着重要的作用,包 括保护宿主肠道防御系统和维持肠道 正常生理功能。
肠道菌群与疾病
先 前 就 有 研 究 发 现, 肠 道 菌 群 紊 乱会引起炎症性肠炎和腹泻。近些年, 多种疾病被学者与肠道菌群结构联系 起来,包括肥胖、炎症性疾病、糖尿病、 肝性疾病、肠癌等。
肥 胖: 肥 胖 病 是 因 为 体 内 脂 肪 积 累过量,造成体重急剧增大的一种慢 性代谢紊乱性疾病。肥胖病是由于机 体的脂肪累积过量,而引起体重变大 的一种慢性代谢紊乱性疾病。有研究 表明,将肥胖人群肠道菌群植入小鼠 体内,会使小鼠体脂含量急剧上升, 主要原因可能是这些肠道微生物会帮 助机体发酵食物,加强宿主的消化吸 收功能等,这表明肠道菌群紊乱可能 会引起肥胖的发生。
肠道细菌与饮食
肠道菌的定植受许多条件的影响, 饮食习惯是一个重要的影响因素,例 如,东方饮食和西方饮食的不同会导 致不同的肠道细菌结构的产生。饮食 对肠道菌群的影响要远超过遗传背景 对肠道菌群的影响,饮食结构是塑造
肠道菌群的重要因素。非洲儿童(植 物性饮食结构)肠道微生物种群中拟 杆菌门数量明显升高,而厚壁菌门、 大肠杆菌和志贺菌数量明显降低,并且 含有一定比例的能够分解膳食纤维和木 聚糖的普氏菌和 Xylanibacter 菌,这表 明肠道微生物随着非洲儿童富含植物性 食材的膳食模式而改变,菌群的改变保 护他们远离炎症和慢性病。有研究表明, 婴幼儿的喂养方式(母乳喂养、奶粉喂 养)会影响肠道菌群的组成,喂母乳的 婴儿肠道内有较多的双歧杆菌,而喂 配方奶粉的婴儿有较高水平的拟杆菌、 球形梭菌和乳酸杆菌。
结语
菌群对人类的健康与发展的益处 越来越被熟知。肠道菌群的基因测序, 微列阵分析,新的遗传变异动物模型 的建立,为深层次探究肠道菌群和肠 道上皮细胞的日常相互作用提供技术 支持。这些数据表明,把菌群和宿主 的共生关系描述为一种互惠关系更加 准确。人们通过饮食维持菌群的稳定, 从而使菌群在宿主体内发挥各种重要 功能,使宿主受益。研究肠道菌群和 疾病关系,可以通过益生菌和益生元 来控制疾病,而不是使用抗生素,这 样的治疗手段是今后追求的目标。
有学者对菌群和饮食的相关性进 行研究,结果表明短杆菌和白色念珠 菌和饮食中的高碳水化合呈正相关, 与饮食中的高氨基酸、蛋白质和脂肪 酸呈负相关。白色念珠菌的丰度与近 期饮食中碳水化合物含量密切相关, 而 Methobrevibacter 菌 的 丰 度 与 长 期、近期的碳水化合物摄入都有关系。 研究结果再次证明饮食能够改变肠道 菌群的结构,长期、近期饮食在改变 某些菌群比例时具有一定的差异。
糖 尿 病: 近 期 报 道 显 示, 全 球 仍 有大量人群饱受糖尿病的困扰,肠道 菌群和糖尿病相互之间关系的研究也愈 发火热。糖尿病人群肠道内微生物硬壁 菌门、梭菌纲(Clostridia)的丰度明显 下降,而 β- 变形杆 (beta-proteobacteria) 的比例增加,并且拟杆菌门 / 硬壁菌门、 β- 变形杆菌的比例均随着血糖浓度升高 而增大,这表明Ⅱ型糖尿病能够引起 肠道微生物群落组成的显著变化,两 者存在一定的关联性。
肝 癌: 肝 癌 一 般 是 由 化 学 致 癌 物 和肝炎病毒共同作用引起的。Fox 等 发现肠道菌群中含有较多的肝螺杆菌 的小鼠会更易被化学致癌物或者肝炎 病毒诱导而引发癌症 , 从而表面了小鼠 肠道菌群的肝螺杆菌与肝癌发生有着 密切的关联性 , 降低了宿主对致癌物质 或肝炎病毒的抵抗力。
即使现在已经存在许多研究证实了 肠道菌群与疾病发生的关联性,但到底 是菌群结构的改变引发了疾病,还是疾 病发生引起肠道菌群的变化,尚未存在 定论,只能通过今后的研究去探明。
作者简介:郎田田(1992—),男, 江苏连云港人,硕士在读。研究方向: 农产品贮藏与加工。
肠道菌群与饮食、疾病关系的 研究进展
□ 郎田田 雷姝敏 陈 红 扬州年1月
食品安全导刊2018年1月下正文-20180207.indd 34
2018/2/27 9:48:21
H热 点 Spot 特别报道
本文综述和讨论了肠道细菌在人 类健康和疾病中的重要作用。阐述了 饮食对肠道菌群的影响,肠道细菌与 人类疾病的相互作用关系。了解他们 之间的关系,有助于使用新的益生菌 和益生元的治疗,以便于提出治疗各 种人类疾病的新策略。
肠道细菌是人体肠道生态系统的 有机组成部分,成人肠道内有着种类 繁多数量约巨大的细菌定植,是人体 细胞数量的十倍以上。在自然界中长 期的进化导致人类与这些细菌产生互 利共生的关系。肠道微生物生态系统中 的微生物群体,其发挥的作用不亚于人 体的任何器官,科学家把它比作是人体 后天形成的一个“器官”。肠道细菌的 稳定对人体健康十分重要 , 维持宿主的 生理功能的平衡,人体的营养功能、代 谢功能和免疫功能也会被影响。然而, 当菌群结构发生位移时,它们就具有潜 在危害性,可能会引起许多代谢性疾病 的发生。导致肠道生态系统发生异常 变化的原因有很多,如滥用抗生素、 身体疾病、心理压力、机体老化。