肠道微生物与健康

2. 肠道构造及肠内生态
人类的肠道系统
小肠壁结构
绒毛
肠内细菌丛
医学博士代田稔博士
人的肠内约栖息着一百兆个细菌。肠内细 菌看起来就像繁茂的草丛，所以又称为“肠 内细菌丛”。如果将一个人的肠内细菌排成 一列，其长度约可绕行地球2周多。
肠道菌群的功能
• 微生物菌群的3个功能 –营养 –免疫调节 –抗感染: 屏障作用
十年之后：可以调节饥饿激素水平，即食欲。
不可或缺--脆弱拟杆菌（免疫调节）
研究人员向免疫系统有缺陷的无菌小鼠植入 脆弱拟杆菌后，免疫系统可以恢复正常，促 炎T细胞和抗炎T细胞之间重回平衡状态。
2011年马兹曼尼安第一次阐明了微生物与哺 乳动物之间的共生现象。
“脆弱拟杆菌对人体非常有益，帮助我们弥补了人体 本身DNA的不足，很多时候，它对我们的免疫系统 发号施令，进行操纵。”这种操纵并不会抑制或减弱 我们免疫系统的性能，相反，还有助于免疫系统发挥 功能。《科学》Science
其中肠道约有1kg以上， 肺约有20g，口腔约有20g ，鼻孔约有10g ，
眼约有1g ，皮肤约有200g 。 视频
非常新颖的观点
经过20万年的进化，人体内的细菌群落和免 疫细胞已经达成了和平共处，也就是一种平 衡。免疫系统已经进化得既不会具有过强的 攻击性(进攻自己人)，也不过于放松(放过敌 人)。
酸、脂质和碳水化合物。
3.参与机体物质代谢 内源蛋白质等的代谢需要，肠道细
菌产生β一葡萄糖醛酸酶、硫化酶等，
4.促进营养物质消化吸收 有促进肠道蠕动功能，能促
进机体对营养物质的消化吸收。
5.菌群屏障作用 预防性屏障和治疗性屏障。 6.防癌抑癌作用 厌氧棒状杆菌可激活人体内免疫细胞，
卫生假说
• 1种可能的负面影响:
某些菌群引起某些肠道疾病?
肠道菌群
脆弱的平衡
• 食物改变 • 压力 • 抗生素 • 老化 • 摄入大量致病菌
•肠道疼痛
菌群 •过敏反应(食物过敏,湿疹) •肠道紊乱(腹泻，便秘，腹 胀……)
健康人的胃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。
肠内菌群的变化因素
“肠”久之计
肠道微生物与健康
主要内容
人体健康与微生物 肠道构造及肠内生态 益生菌与肠道健康 认识益生菌产品 人体健康的思考
1.人体健康与微生物
细菌主宰人体
Baidu Nhomakorabea
人体共生细菌的数量是 人体细胞的10倍。
由微生物细胞和它们所
包含的基因组成的细菌
群落，不会危害我们的
健康，对人体有益，能
1998年纽约大学Martin Blaser：对绝大多数人都 是有益的，调节胃酸水平，创造既适合它生存 也适合宿主(人体)的环境。
细菌内的cagA基因开始产生一种蛋白质，使胃部减少胃酸的分 泌；会加重幽门螺旋杆菌引起的溃疡。
胃可以产生两种与食欲相关的激素：饥饿激素(ghrelin)，瘦素 (leptin)。
卫生假说是指在儿童早期到的感染越少，则日后发展 出过敏性疾病的机会愈大。
广泛使用抗生素，破坏人体细菌群落。 剖宫产使重要的菌株无法通过母亲的产道传递给婴儿 家庭规模都很小，细菌传递给小孩子的途径减少。 饮用水净化工程减少与那些共生细菌接触的机会。
越来越多的人正在一个日益萎缩的微生物世界中出生和长大。
例如，T细胞会在识别和反击入侵人体的病原体时扮 演重要角色，同时还会引发一系列炎症反应(肿胀、 变红、发热等)。人体在产生大量T细胞后，又会很快 产生调控性T细胞，抵消促炎T细胞产生的效应，缓 解炎症。
潜伏的战友1多形拟杆菌（消化）
Bacteroides thetaiotaomicron，最优秀的碳水 化合物降解细菌，能合成260多种消化植物 成分的酶，降解为葡萄糖和其他易消化的小 分子糖类。帮助人体高效地从橙子、苹果、 土豆、小麦胚芽等食物中提取营养素。
人体中没有基因可以合成降解碳水化合物的酶。 没有携带多形拟杆菌的小鼠，需要比携带了这种细
菌的小鼠多吃30%的食物。
潜伏的战友2幽门螺旋杆菌（食欲）
Helicobacter pylori
20世纪80年代，澳大利亚Barry Marshall、Robin Warren：是引发胃溃疡的病原菌。
肠道微生态系统 - 作用
正常生理状态下，正常的肠道菌群对人体的 维生素合成、促进生长发育和物质代谢以及 免疫防御功能都有重要的作用，是维持人体 健康的必要因素，也是反映机体内环境稳定 的一面镜子。
肠道微生态系统 – 例子
1.对宿主的保护作用 组织学和解剖学结构。 2.对宿主的营养作用 维生素B、K，泛酸、叶酸、氨基
帮助身体进行消化、生
长和防御。
人体消化系统中细菌基因数目330万个 基因(来自1 000多个菌种)，是人类基因 数量的150倍(人类有2万~2.5万个基因)。
2010年初，欧洲小组
人体微生态系统
包括口腔、皮肤、泌尿、胃肠道四个微生态系统。
肠道微生态系统最为主要、复杂。人肠道中的 细菌细胞数达1014 个，占人体总微生物量的 78 ％。肠道菌约400～500种，分为原籍菌群和外 籍菌群，原籍菌群多为肠道正常菌群，正常病 毒群、正常真菌群、正常螺旋体群等，各有其 生理作用。
肠道菌群失调症
肠道菌群按一定的比例组合，各菌间互相制 约，互相依存，在质和量上形成一种生态平 衡，一旦机体内外环境发生变化，特点是长 期应用广谱抗生素，敏感肠菌被抑制，未被 抑制的细菌而乘机繁殖，从而引起菌群失调 ，其正常生理组合被破坏，而产生病理性组 合，引起临床症状就称为肠道菌群失调症
肠道菌群最显著的特征：它的稳定性，它对人 类抵抗肠道病原菌引起的感染性疾病是极其重 要的。维持其稳定性是临床治疗的重点。
研究菌群面临的难题
肠道内的细菌以群居方式、在无氧环境中生 存，单个细菌在开阔的培养皿中根本无法存 活。
研究细菌的基因——链状DNA和RNA的结构 每种共生细菌都有自己的“身份证”——
16S核糖体RNA基因，
孤芳自赏迷住了我们 的眼睛，人类自以为 拥有所有保持健康所 需的功能，这些有益 细菌虽然不属于人体 ，却相伴我们一生， 它们是我们身体内不 可或缺的一部分。
加州理工学院的生物学家Sarkis K.Mazmanian
人体正常菌群
人体内微生物以细菌为主，大约有几十万亿 到百万亿，重量1.5-2kg，