肠道菌群小知识
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人类肠道菌群
什么是肠道菌群?
人的肠道内寄居着种类繁多的微生物,这些微生物称为肠道菌群。肠道菌群按一定的比例组合,各种菌间互相制约,互相依存,它们与宿主存在着共生关系,共同维护着宿主的生理平衡。
肠道菌群并非是生来就有的,当胎儿还在母体子宫内时,胎儿所处的环境几乎是无菌的,因此胎儿肠道内是无菌的,婴儿出生时迅速暴露在母体阴道或皮肤的微生物下,随着从婴儿到老年的发展变化,我们的肠道菌群在出生后几个月迅速增多,多样性增加,到成年后达到稳定状态,之后老年时期多样性渐渐减少[1]。这些微
小的生物群体就这样不知不觉伴随着我们的一生。
肠道菌群的数量和分类
据推测,正常健康成人肠道菌群总数高达1×1014,种类超过1000种,而一个成年人自身的细胞数量约为
1×1013个,也就是说居住在我们肠道内的菌群数量是人体细胞总和的10倍。在胃和小肠中,细菌的种类相对较少。结肠中,每克肠道内容物存在1012个细菌细胞,细菌种类达300-1000种,而其中99%的细菌来自于其中30-40种[2]。
正常人肠道中包括四种主要的细菌门类:厚壁菌门Firmicutes (约50-75%,包括梭菌属),拟杆菌门Bacteroidetes (约10-50%,包括拟杆菌属、普氏菌属和卟啉单胞菌属),放线菌门Fusobacteria (约1-10%,包括双歧杆菌),变形菌门Proteobacteria (常常约少于1%,包括大肠杆菌),其中厚壁菌门和拟杆菌门是人类肠道菌群的主要组成部分。大多数细菌属于拟杆菌属、梭菌属、真杆菌属、瘤胃球菌属、消化球菌属、消化链球菌属、双歧杆菌属。其他属,如埃希氏菌属和乳杆菌属较少。拟杆菌属约占肠道中所有细菌的30%[2][3]。
我国科学家在健康年轻人体内观察到的9个属的细菌广泛存在,分别为厚壁菌门的考拉杆菌属、罗氏菌属、Blautia 、Faecalibacterium 、梭菌属、Subdoligranulum 、瘤胃球菌属和粪球菌属以及来自拟杆菌门的拟杆菌属。这9个属的细菌均具有在人体肠道内发酵产生短链脂肪酸的能力,而短链脂肪酸具有维持人体健康的多重作用,例如充当肠道上皮特殊营养和能量组分,保护肠道黏膜屏障,降低人体炎症水平和增强胃肠道运动机能等[4]。
肠道菌群的作用
正常肠道菌群具有重要的自我平衡功能[5]。 肠型
未来某一天,当你走进医院的时候,医生可能不仅会询问你的过敏史、血型,还会问到你的肠型。
来自德国海德堡欧洲分子生物学实验室(EMBL )的科学家们提出了这个概念——肠型,他们通过全球性实验国际人体肠道元基因组研究计划,发现以肠道内的细菌种类和数量划分,人类拥有三种肠型,研究人员把这3种肠型命名为拟杆菌型(Bacteroides )(肠型Ⅰ)、普雷沃氏菌型(Prevotella )(肠型Ⅱ)和瘤胃球菌型(Ruminococcus )(肠型Ⅲ),以反映各生态系统中的优势菌。拟杆菌型系统中的细菌,主要从碳水化合物和蛋
白质中获取能量;普雷沃氏菌型系统擅长消化肠道中的糖蛋白;瘤胃球菌型系统也擅长消化肠道中黏蛋白[6]。
肠道菌群与人体健康
科学家们根据菌群在肠道内的不同生理功能将其分为有益菌、中性菌和有害菌3类。
有益菌(益生菌):一般是指在人体肠胃生长的、对人体健康起到正面作用的细菌,如双歧杆菌和乳酸杆菌等,是人体健康不可缺少的要素,可以合成各种维生素,参与食物的消化,促进肠道蠕动,抑制致病菌群的生长,分解有害、有毒物质等。
中性菌(条件致病菌):即具有双重作用的细菌,如大肠杆菌、肠球菌等,在正常情况下对健康有益,一旦增殖失控,或从肠道转移到身体其他部位,就可能引发许多问题。
有害菌(致病菌):对人产生危害的细菌,如产气夹膜杆菌、绿脓杆菌等。数量一旦失控大量生长,就会引发多种疾病,产生致癌物等有害物质,或者影响免疫系统的功能。
健康人的肠道菌群按照一定的比例组合,各菌间相互制约、相互依存,在质和量上形成一种平衡。
肠道菌群失调
一旦机体内外环境发生改变,正常菌群比例被破坏,
有害菌和中性菌增多,有益菌减少,从而引起菌群失调,
产生病理性临床症状。肠道菌群失调的主要原因有饮食、
年龄的增长、抗生素的使用等。
菌群失调会导致一系列的健康问题,包括肠道疾病
(比如克罗恩病、溃疡性结肠炎、肠易激综合征、便秘、
腹泻、胀气、消化不良等)、代谢综合症(高血脂、高
血压、肥胖、糖尿病)、免疫力低下、心脏病、营养不
良、过敏、哮喘、癌症和精神疾病(比如抑郁症、自闭
症)。
肠道菌群调整
当出现上述肠道菌群失调的症状时,我们并不是毫
无办法。我们可以通过调整肠道菌群改善人类健康。
目前已有许多肠道菌群失调对疾病影响的研究,并
逐步深入疾病与特定细菌之间的研究。中国科学家在
2012年首次发现一种叫做阴沟肠杆菌的肠道细菌是造
成肥胖的直接元凶之一,它在人的肠道里过度生长是肥
胖的原因。
通过适当的饮食调整及益生菌、益生元的补充,一
定程度上调节肠道菌群组成。
肠道菌群,相伴我们一生的生物构造,其功能更像是一
个影响到人类各方面的“器官”,这个器官的正常与否,
对人体的健康程度有着重要影响。毫不夸张的说,肠道
菌群,是我们体内一个“被遗忘的器官”,而对它结构
和功能的研究,对治疗疾病和开发新的治疗方式具有重
要的意义。
参考文献
[1]Clemente J, Ursell L, Parfrey L W, et al. The Impact of the Gut
Microbiota on
Human
Health: An Integrative View[J]. Cell, 2012, 148(6):1258–1270.
[2] https:///wiki/Gut_flora
[3]Manichanh C, Borruel N, Casellas F, et al. The gut microbiota in IBD[J]. Nature Reviews Gastroenterology and Hepatology, 2012, 9(10):599-608.
[4] Zhang J, Guo Z, Xue Z, et al. A phylo-functional core of gut microbiota in healthy young Chinese cohorts across lifestyles, geography and ethnicities[J]. Isme Journal Multidisciplinary Journal of Microbial Ecology, 2015, 9(9).
[5] Quigley E M. Gut bacteria in health and disease.[J]. Gastroenterology and Hepatology, 2013, 9(9):560-9.
[6] Arumugam M, Raes J, Pelletier E, et al. Enterotypes of the human gut microbiome.[J]. Nature, 2011, 473(7346):174-180.