我們的身體攜帶有與人體細(xì)胞數(shù)量幾乎相當(dāng)?shù)奈⑸铩＿@些小伙伴對(duì)我們的健康至關(guān)重要，但是它們的數(shù)量卻正在減少。腸道微生物與我們的免疫系統(tǒng)的聯(lián)系是錯(cuò)綜復(fù)雜的。如果沒有這些微生物小伙伴，我們的免疫系統(tǒng)就不能正常發(fā)育，在無菌環(huán)境中生長的老鼠就是這樣。
現(xiàn)代生活方式嚴(yán)重影響了我們腸道內(nèi)的微生物，這對(duì)我們的健康構(gòu)成了威脅。隨著現(xiàn)代分子生物學(xué)技術(shù)的發(fā)展，科學(xué)家們已經(jīng)開始闡明我們的腸道微生物是如何發(fā)展的以及哪些因素可能對(duì)我們的健康造成危害。
人類腸道里是什么?
世界各地的不同人群和不同地點(diǎn)之間腸道微生物存在很大的差異。雖然在人類的腸道中已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了超過1000種不同的細(xì)菌，但是每個(gè)人只攜帶有大約160種。
多年來，科學(xué)家們一直試圖找出一份與健康息息相關(guān)的細(xì)菌物種清單。現(xiàn)在，一些人認(rèn)為健康腸道的中心存在一套核心的代謝和分子過程。腸道微生物在其中發(fā)揮重要作用，它們協(xié)同合作共同促進(jìn)人類健康。相比于具體哪些細(xì)菌物種參與其中，它們之間的彼此協(xié)作更加重要。
腸道細(xì)菌功能核心的特點(diǎn)是能夠長期定植在腸道中并對(duì)人體代謝功能作出積極貢獻(xiàn)。具體來說，就是這些微生物有助于消化以及維生素、激素和必需氨基酸的產(chǎn)生。飲食是決定哪些微生物能夠在我們的腸道中長期居住的主要因素。高脂高糖而低纖維的西方飲食被認(rèn)為可以減少腸道微生物的多樣性。這可能會(huì)對(duì)健康產(chǎn)生有害影響。
一項(xiàng)發(fā)表在《自然》雜志上的研究調(diào)查了其作用機(jī)制。給老鼠飼喂4周低纖維的飲食，腸道中60%的細(xì)菌物種數(shù)量顯著減少。當(dāng)把老鼠的飲食恢復(fù)為高纖維飲食后，其中大約一半的細(xì)菌物種恢復(fù)正常水平但是，研究人員也指出，即使是這種暫時(shí)的不健康飲食，也會(huì)對(duì)腸道微生物的多樣性造成持久的影響或留下“傷疤”。更重要的是，腸道菌群多樣性的喪失是可以遺傳的，當(dāng)老鼠繼續(xù)吃低纖維飲食的時(shí)候，腸道菌群豐度受到影響的老鼠無法有效地將菌群傳遞給后代，可造成四代人腸道菌群多樣性的喪失。
腸道菌群多樣性的喪失對(duì)我們的健康有什么影響呢？首先，我們應(yīng)該知道這些微生物小伙伴是怎么來的。
人類共生微生物的起源
多年以來，科學(xué)家們認(rèn)為發(fā)育中的胎兒腸道是無菌的，這意味著它不含有任何微生物。然而，小鼠模型的研究證據(jù)表明，羊水中也含有一些微生物。這些可以在新生兒的胎便中檢測(cè)出來，主要是硬壁菌門的細(xì)菌，特別是乳酸菌。
微生物的第一次定植發(fā)生在出生時(shí)，由母親的產(chǎn)道和陰道傳遞給嬰兒。剖腹產(chǎn)出生的嬰兒，其微生物組成與母親的皮膚菌群相似。有證據(jù)表明，這與生命后期濕疹、哮喘和乳糜瀉等疾病的發(fā)生相關(guān)。
在嬰兒出生后的頭幾個(gè)月里，那些幫助母乳消化的微生物，比如雙歧桿菌和一些乳酸菌會(huì)占據(jù)主導(dǎo)地位。母乳喂養(yǎng)和配方奶喂養(yǎng)的嬰兒的腸道菌群存在明顯的區(qū)別。母乳本身就是微生物和具有抗炎特性的分子的豐富來源。一旦開始添加輔食，嬰兒腸道微生物的種類就會(huì)發(fā)生顯著的變化。雙歧桿菌被擬桿菌門和硬壁菌門的細(xì)菌所取代，因?yàn)樗鼈冃枰獛椭纸飧訌?fù)雜的碳水化合物和產(chǎn)生維生素。
當(dāng)孩子到3歲時(shí)，他們的腸道微生物已經(jīng)完全建立并保持相對(duì)穩(wěn)定。在高度發(fā)達(dá)國家長大的兒童，擬桿菌門和厚壁菌門的細(xì)菌占主導(dǎo)地位。相比之下，一些欠發(fā)達(dá)地區(qū)的兒童腸道中以普雷沃氏菌為主。這可能會(huì)影響終生免疫和健康。
腸道微生物的變化
兒童期高發(fā)的過敏性疾病，如濕疹、哮喘和過敏等，都與細(xì)菌多樣性較低有關(guān)，特別是雙歧桿菌的豐度較低而一些真菌，如念珠菌的水平較高。食物過敏的發(fā)生率一直在穩(wěn)步上升。盡管這一領(lǐng)域的研究仍處于初級(jí)階段，但仍有一些研究表明食物過敏兒童與沒有食物過敏的兒童的腸道微生物多樣性存在差異。
腸道內(nèi)產(chǎn)生的一些信號(hào)分子能夠?qū)⒛c道的信息傳遞給大腦。如果由于腸道微生物的變化導(dǎo)致腸道與大腦之間的交流通道腸-腦軸受到干擾，大腦就會(huì)受到影響。給懷孕母鼠飼喂高脂飲食會(huì)導(dǎo)致后代產(chǎn)生自閉癥樣的行為。最近的一項(xiàng)研究指出了一種可能的機(jī)制。仔豬腸道中瘤胃球菌屬細(xì)菌的水平較高預(yù)示著血清皮質(zhì)醇水平以及大腦中神經(jīng)遞質(zhì)N -乙酰天冬氨酸的水平降低。而之前的研究表明，N-乙酰天冬氨酸的異常水平與自閉癥的發(fā)生之間存在著聯(lián)系。
腸道菌群和疾病
腸道微生物的影響不只是在兒童期。越來越多的證據(jù)表明，我們的腸道菌群與生命后期的許多疾病之間也存在關(guān)聯(lián)。慢性疲勞綜合癥（Chronic fatigue syndrome，CFS）就是其中之一。有趣的是，高達(dá)90%的慢性疲勞綜合癥患者通常也有腸易激綜合癥（irritable bowel syndrome，IBS），這與腸道菌群的變化有關(guān)。
最近有研究分析了有腸易激綜合征的慢性疲勞綜合征患者以及沒有腸易激綜合征的慢性疲勞綜合征患者的腸道菌群，發(fā)現(xiàn)了其中的差異。這一研究有助于開發(fā)一些特定的益生菌干預(yù)措施來解決伴有腸易激綜合征的慢性疲勞綜合征患者的腸道菌群失衡問題。
腸道菌群也被認(rèn)為在癌癥的發(fā)生中發(fā)揮了重要作用。微生物多樣性的變化與腸癌和乳腺癌有關(guān)。這究竟是導(dǎo)致癌癥發(fā)生的原因還是癌癥導(dǎo)致的結(jié)果還需要進(jìn)一步的研究。但是小鼠模型的研究表明，某些細(xì)菌可通過驅(qū)動(dòng)炎癥和DNA損傷而在腫瘤的發(fā)生中發(fā)揮積極的作用。最近，香港中文大學(xué)于君教授和第三軍醫(yī)大學(xué)魏泓教授合作的一項(xiàng)研究發(fā)現(xiàn)將大腸癌患者的糞便細(xì)菌轉(zhuǎn)移到無菌小鼠中對(duì)腸癌發(fā)生有促進(jìn)作用，可增加患癌風(fēng)險(xiǎn)。
一個(gè)人的腸道菌群狀況可以對(duì)一個(gè)人的健康產(chǎn)生有害的影響，這已經(jīng)變得越來越清晰。那么，曙光在哪里？
益生菌可以幫助避免這些健康威脅嗎？
迄今為止，有許多研究關(guān)注益生菌或“好細(xì)菌”對(duì)某些疾病的影響。有一項(xiàng)研究表明，在有自閉癥樣癥狀的老鼠的飲食中添加羅伊氏乳桿菌（Lactobacillus reuteri），它們的行為可以恢復(fù)正常。羅伊氏乳桿菌也可以有效地逆轉(zhuǎn)應(yīng)激誘導(dǎo)的老鼠的抑郁癥狀。
雖然乳酸菌是目前已知的最有名的益生菌物種之一，在一些食品或膳食補(bǔ)充劑中廣泛使用。但是也有其它一些具有改善健康的潛力的益生菌物種。在多發(fā)性硬化癥（multiple sclerosis，MS）的小鼠模型中，從人類腸道中分離出來的棲組織普雷沃氏菌（Prevotella histicola）能夠抑制多發(fā)性硬化癥的發(fā)展進(jìn)程。研究人員發(fā)現(xiàn)，棲組織普雷沃氏菌會(huì)導(dǎo)致炎癥細(xì)胞的減少，同時(shí)也會(huì)增加抗炎癥細(xì)胞。高纖維飲食可以增加腸道中普雷沃氏菌的水平。一些腸道細(xì)菌的代謝產(chǎn)物甚至被證明可以預(yù)防2型糖尿病以及維持生命后期的身體健康。雖然有證據(jù)表明，母親在懷孕期間補(bǔ)充益生菌，包括乳酸菌和雙歧桿菌，其孩子患濕疹的風(fēng)險(xiǎn)顯著降低，但是益生菌能夠有效地治療濕疹仍然不是很清楚。
雖然我們要通過一種簡單的益生菌療法來擺脫所有健康問題在某種程度上還有很長的路要走，但是很明顯，現(xiàn)在越來越多的研究開始集中于尋找那些能夠有助于預(yù)防或治療常見疾病的細(xì)菌物種。通過與促進(jìn)細(xì)菌多樣性的健康飲食相結(jié)合，我們?nèi)祟悓⑴c微生物之間建立起新的共生關(guān)系來促進(jìn)和維持我們的身心健康。
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