腸道菌群

人體腸道的正常微生物

腸道菌群,人體腸道的正常微生物,如雙歧桿菌乳酸桿菌等能合成多種人體生長發育必須的維生素,如B族維生素維生素B1、B2、B6、B12),維生素K,煙酸、泛酸等,還能利用蛋白質殘渣合成必需氨基酸,如天冬門氨酸、苯丙氨酸、纈氨酸和蘇氨酸等,並參與糖類和蛋白質的代謝,同時還能促進鐵、鎂、鋅等礦物元素的吸收。這些營養物質對人類的健康有著重要作用,一旦缺少會引起多種疾病。

簡介


腸道菌群
腸道菌群
人的胃腸道內寄居著種類繁多的微生物,這些微生物稱為腸道菌群。腸道菌群按一定的比例組合,各菌間互相制約,互相依存,在質和量上形成一種生態平衡。
腸道菌群,通過各種激素對寄主所消耗的營養物質做出反應,也對寄主的狀態做出反應。它們還能產生用於對人體內系統發出信號的化合物,包括神經遞質(如γ-氨基丁酸)、氨基酸(如酪氨酸和色氨酸,色氨酸可以被轉換成控制情緒的分子、多巴胺5-羥色胺)以及其它許多物質。

分類


根據可培養細菌的數量分類在腸道菌群中,可以培養到的細菌有400餘種,依據其數量多少可以分為主要(優勢)菌群(predominant microflora)和次要菌群(sub—dominant microflora)。
①主要(優勢)菌群:指腸道菌群中數量大或種群密集度大的細菌,一般在10~10cfu/g以上,包括類桿菌屬、優桿菌屬、雙歧桿菌屬、瘤胃球菌屬和梭菌屬等專性厭氧菌,通常屬於原籍菌群。優勢菌群是對宿主發揮生理功能的菌群,在很大程度上影響著整個菌群的功能,決定著菌群對宿主的生理病理意義。
②次要菌群:數量在10~10cfu/g以下,主要為需氧菌兼性厭氧菌,如大腸桿菌和鏈球菌等,流動性大,有潛在致病性,大部分屬於外籍菌群或過路菌群。
乳桿菌在數量上歸為次要菌群,在迴腸中含量較高,但是其具有較為重要的功能,因此在功能上歸屬於優勢菌群。
優勢菌群與微生境的特徵密切相關,以厭氧菌為主的優勢菌群,一般生存在清除速率較低、營養豐富的微生境,如結腸,所以菌群密集度和多樣性高;而兼性或需氧菌群一般生活在清除速率高的微生境,如小腸近端,其菌群密集度和菌群多樣性較低,由於菌群密集度低,很難稱得上是“優勢菌群”;在酸性微生境中,耐酸、產酸的細菌成為優勢菌群。微生境的改變,可使菌群中的優勢菌群發生替換,如便秘時大便優勢菌群主要是革蘭陰性厭氧菌,慢性腹瀉時常見革蘭陽性桿菌為優勢菌群,而在嚴重急性腹瀉時大便中的優勢菌群為致病性細菌或某些兼性/需氧細菌。在腸道中,儘管專性厭氧菌是主要菌群,佔據優勢,但這些菌群又依賴於需氧菌或兼性厭氧菌等次要菌群的存在,因為後者在增殖過程中消耗氧氣,保證前者的生長條件。一個生理性組合的腸道菌群是有益的,而病理性組合的腸道菌群是有害的。
人體腸道內的微生物中,超過99%都是細菌,存活著數量大約有100兆個,有500~1000個不同的種類。這些數目龐大的細菌大致可以分為三個大類:有益菌、有害菌和中性菌。
有益菌,也稱之為益生菌,主要是各種雙歧桿菌、乳酸桿菌等,是人體健康不可缺少的要素,可以合成各種維生素,參與食物的消化,促進腸道蠕動,抑制致病菌群的生長,分解有害、有毒物質等。
有害菌,數量一旦失控大量生長,就會引發多種疾病,產生致癌物等有害物質,或者影響免疫系統的功能。
中性菌,即具有雙重作用的細菌,如大腸桿菌、腸球菌等,在正常情況下對健康有益,一旦增殖失控,或從腸道轉移到身體其他部位,就可能引發許多問題。
人體的健康與腸道內的益生菌群結構息息相關。腸道菌群在長期的進化過程中,通過個體的適應和自然選擇,菌群中不同種類之間,菌群與宿主之間,菌群、宿主與環境之間,始終處於動態平衡狀態中,形成一個互相依存,相互制約的系統,因此,人體在正常情況下,菌群結構相對穩定,對宿主表現為不致病。
有研究指出,體魄強健的人腸道內有益菌的比例達到70%,普通人則是25%,便秘人群減少到15%,而癌症病人腸道內的益生菌的比例只有10%。

正常菌群

腸道菌群
腸道菌群
正常菌群對人體有益無害,而且是必須的。正常菌群是由相當固定的細菌組成,有規律地定居於身體一些特定部位,成為身體的一個組成部分。正常菌群數量是巨大的,大約為10的14次方左右,在長期的進化過程中,通過個體的適應和自然選擇,正常菌群中不同種類之間,正常菌群與宿主之間,正常菌群、宿主與環境之間,始終處於動態平衡狀態中,形成一個互相依存,相互制約的系統,因此,人體在正常情況下,正常菌群對宿主表現不致病。

過路菌群

過路菌群又稱外籍菌群,是由非致病性或潛在致病性細菌所組成,來自周圍環境或宿主其它生境,在宿主身體存留數小時,數天或數周,如果正常菌群發生紊亂,過路菌群可在短時間內大量繁殖,引起疾病。

分佈


概述

菌群在腸道的位置分佈
菌群在腸道的位置分佈
人類健康的基礎就是平衡,平衡包括:
營養平衡:每天攝取的蛋白質、脂肪、碳水化合物、維生素、抗物質、膳食纖維等。
酸鹼平衡:正常ph值為7.35~7.45,腸道和陰道為酸性。
體溫平衡:正常的體溫一般在36.5攝氏度到37.5攝氏度。
菌群平衡:腸道內的有益菌大於或等於有害菌。
在營養、酸鹼、還是體溫失衡的情況下,首先失衡的必定是菌群失衡。人體中95%左右的細菌存在於腸道,達數十萬億,尤其在大腸中,它們在絕大多數的情況下是互相制約、共存的。
胃內細菌濃度<10 3 CFU/ML(CFU即colony forming unit菌落形成單位)。
遠段迴腸,厭氧菌的數量開始超過需氧菌,其中大腸桿菌恆定存在,厭氧菌如類桿菌屬、雙歧桿菌屬、梭狀芽胞桿菌屬,都有相當數量。
回盲瓣的遠側,細菌濃度急劇上升,結腸細菌濃度高達10.11 ~10.12 CFU/ml,細菌總量幾乎占糞便乾重的1/3。其中厭氧菌達需氧菌的10.3 ~10.4 倍。主要菌種為糞桿菌屬、雙岐桿菌屬和真桿菌屬。

腸道菌群分類

腸道菌群分為三大類:
有益菌:對人體有益的活性微生物(以乳酸菌、雙歧桿菌、酵母菌為代表)。
中性菌:中性菌是偏向數量較多的菌種隊伍,它會隨著身體的狀況變化而變化,細菌屬性也會發生變化。(比如說:如果有益菌的數量大於有害菌時,中性菌會跟隨有益菌的隊伍,它就對身體有益,相反,就會跟隨有害菌的隊伍,就會對身體不利)。
有害菌:容易對身體引起疾病的發生。(最有代表的就是產氣莢膜梭菌) 。

生理功能


腸道菌群
腸道菌群
正常菌群有許多重要的生理功能:
1、如菌群之間生物的拮抗作用,正常菌群在人體某一特定位粘附,定植和繁殖,形成一層菌膜屏障。通過拮抗作用,抑制並排斥過路菌群的入侵和群集,調整人體與微生物之間的平衡狀態。
2、免疫作用,正常菌群能刺激宿主產生免疫及清除功能。
3、排毒作用,如雙歧桿菌能使腸道過多的革蘭氏陰性桿菌下降到正常水平,減少內毒素的吸收。
4、抗腫瘤作用,能降解、清除體內的致癌因子,激活體內的抗腫瘤細胞因子等。
5、抗衰老作用等。
腸道菌群對人體還有營養作用,如糖尿病、高血壓、高血脂等。B族維生素和非必需氨基酸對人類的毛髮具有重要的作用,當缺少這些營養元素,會導致頭髮脫落或毛髮發黃、發叉,容易折斷等現象。
有害菌菌群的生理功能:
如果有害菌菌群“勝利”了,腸內黏膜粗糙,血液不流通而呈暗紅色。
1、排泄不順暢,腸內囤積糞便
為幫助排便,糞便的軟硬程度要適中,但不健康的腸則因膳食纖維的不足,導致糞便囤積大腸,無法順利排泄;又或者是因壞菌的繁殖引起細菌感染,而產生腹瀉的發生。
2、蠕動過快或太慢
腸不健康,可能會影響腸的蠕動速度過快或太慢,妨礙糞便順利排出。糞便更會因此變太硬或太稀,最終導致便秘,腸道中過路菌群更因此加速繁殖,如此惡性循環下去。
3、產生有害物質
不健康的腸道是壞菌繁殖的絕佳場所,大量的壞菌會導致阿摩尼亞,硫化水素及糞臭素等有害物質的產生。這些物質不但是惡臭屁的來源,更會加速腸壁的老化,產生導致癌症的物質,成為大腸癌的發病根源。
4、再次地吸收對身體有害的物質
有害物質不會乖乖地待在腸內,它會隨著腸的吸收而跟著血液循環全身,引起疲倦、肌膚乾燥、頭痛、嘔吐等身體不適,會發生惡臭的物質更會經由血液,透過嘴巴或身體而散發出來。
5、病原體容易侵入
不健康的腸內,乳酸菌等好菌的量會變少,腸內呈鹼性。另外,因壞菌所產生的有害物質使腸壁所具有的免疫功能下降,導致腸內殺菌作用變弱,細菌或病原菌更容易侵入。

微生態平衡

人類與微生物之間的動態平衡稱為微生態平衡,影響其微生態平衡的因素有外環境因素,也有宿主因素,外環境主要是通過改變宿主的生理功能產生的,如正常菌群,通過產生細菌素,抗生素和其代謝產物,以及爭奪營養,空間爭奪以阻止過路菌群入侵,保持自身的穩定性。生態平衡時,可以保持宿主的正常生理功能,如營養、免疫、消化等。生態失調可因慢性病,癌症,手術,輻射感染,抗生素不合理應用等引起。
對腸內微生態失衡者,可以補充益生元,如異麥芽低聚糖,從而增殖雙歧桿菌,或者補充膳食纖維,都可以達到同樣的效果。

腸道與健康


健康從腸開始
消化道系統是人體唯一一條兩頭開放與外環境相通的管道,起從口腔終至肛門,全長 8 -10 米。而腸道是消化器官中最長的管道,是最重要的消化吸收器官,是食物的“精細化工廠”。人體所需的七大營養素脂肪、蛋白質、碳水化合物、維生素、礦物質、膳食纖維、水分全部由消化道加工完成,其中90%的營養由腸道吸收。因此,生命科學家把腸道系統稱為“人體的加油站”和“發動機”。因為消化道是兩端都與外界相通的“原料精細加工廠”,各種有害微生物很容易長驅直入,寄居於腸腔。據統計,人體中99%的毒素、84%的致病菌是從腸道進入的,近80%的細菌在腸內。因此,消化道又是人體最大的細菌庫。在人的一生中,95% 以上感染性或內源性疾病都直接或間接與消化道有關。一旦腸道有病,就可能會引起消化吸收障礙,以及便秘、腹瀉、痤瘡等一系列相關癥狀。腸道不但是消化器官,也是人體中最大的免疫器官。腸道內部的雙歧桿菌等有益菌及腸道本身的結構和功能可構成強大的生物學屏障及黏膜免疫系統,致使有害菌和病毒很難突破防線進入機體內部,從而提高人體的整體免疫力。

萬病源於腸道

糞便可以反映我們的身體健康狀況,我們應該捨棄“大便是髒東西”這種傳統觀念,下面為大家介紹一下大便的顏色、氣味、硬度、形狀都可以讓我們從中了解體內的狀況。1)顏色:像嬰兒般的黃色大便最理想。嬰兒的大便是黃色,大多數的人一到了成年,因為飲食習慣的改變,經常進食肉類、多脂肪食物,導致大便變成黑色或褐色,但並不是所有人都這樣,如果飲食得當,隨著年齡的增長,大便也不會變成黑色。黑色或褐色的大便是一種警訊,但也不必慌慌張張地上醫院,只要儘可能減少辛辣、上火的食物,攝取偏酸性的食物,使大便呈現黃色即可。可是,如果排出來的大便比平常還要黑,或呈紫色,就必須特別注意,有可能是胃或腸出血或其它疾病,這就需要就醫了。2)氣味:就像大人的大便並非黑色或褐色的一樣,大便臭也不是理所當然的事。比方嬰兒的大便就有甜酸的氣味,絕對不是臭的。大便氣味中會產生類似糞便惡臭的是吲哚、糞臭素。這是蛋白質被腸內細菌分解所形成的物質。換句話說,如果在飲食方面偏向口味重的,而攝取大量的高蛋白質時,大便就會變得很臭。大便有時還會發出奇怪的氣味,尤其需要注意由腹瀉便所產生的特殊氣味。比方大便發出一股刺鼻的酸味,可能是腸內異常發酵(即所謂發酵性消化不良)引起的。此外,如果拉出的腹瀉便有一股燒焦味,有可能是小腸機能減低所引起的消化不良;帶有腥味的焦油狀大便,表示消化系統有出血的情況,而且出血量相當多。如果從水狀、泥狀的腹瀉便中,產生肉或魚的腐臭味,可能是大量的血液或黏液被分解而排出腸外的緣故。總之,大便的氣味是檢查腸子健康的測量計。有特殊氣味時,應該特別注意。3)硬度:決定大便的硬度,是大便中所含的水分比率,普通的大便含有70%~80%的水分。水分超過80%的就是軟便,亦即相當於半膏狀、泥狀的腹瀉便;如果水分高達90%以上,大便就會呈水狀。若是便秘,水分的含量就低於70%,大便呈圓滾狀或堅硬狀類型。4)形狀:在大便的各種形狀中,基本上便秘時排出的大便是圓滾狀、堅硬狀;腹瀉時排出的大便是半膏狀、泥狀或水狀;健康狀態最佳時,排出的大便是香蕉狀。

健康腸道調養

腸道調養的根本途徑,是身體健康的必要條件,就是增殖腸道益生菌數量,通過腸道益生菌的競爭性作用,抑制腸道病菌和病毒的生長。我們需要每天攝取一定量的優質益生元(比如異麥芽低聚糖),每天15g,堅持2周以上,從而保證腸道益生菌的增殖。除了用異麥芽低聚糖調養腸道,增殖腸道益生菌,抑制病菌病毒生長外,還應注意飲食、作息等日常護理。(1)飲食注意事項a.少吃多餐,避免過飽或過飢;b.吃易消化的,含足夠的熱量,蛋白質和維生素的食物,如稀飯,細麵條,牛奶,軟米飯,豆漿,菜等;c.為避免大便乾燥,還需常吃些瓊脂,香蕉,蜂蜜等能潤腸的食物;d.禁吃對潰瘍面有刺激的過酸和過甜的食物,如辣椒,生蔥,生蒜,濃縮果汁,咖啡,酒,濃茶等。(2)注意休息,保持規律作息,避免熬夜想要健康的身體,都應該注意保持規律作息,以保證腸道得到良好的修復。人體會根據生物鐘來修復腸道,而作息和飲食不規律都會影響這個過程,進而影響腸道健康和腸道功能的正常發揮。例如,睡眠時段是腸道的重要修復期。如果晚上進食過多(會加重腸道負擔),或者經常熬夜,都會影響腸道修復。腸道的作用及其對人體健康的意義1.腸道是人體最大的加油站。人體所需的7大營養素,90%以上均由消化道加工完成。2.腸道是人體最大的排污廠。90%以上的毒素由腸道排出體外;人一生平均排出4000公斤以上的糞便。 3.腸道是人體最辛苦的器官。腸道一生平均處理20多噸食品和3萬公升液體。4.腸道是人體最大的疾病防禦堡壘。腸道可以看做是由口到肛門的一條管子。這個管道是對外界環境開放的,外界的細菌、病毒和毒素,很容易入侵腸道。為了抵禦經口進入的大量致病菌的侵襲,人體70%以上的免疫細胞都位於腸黏膜內,其所含的淋巴細胞數量遠高於其它淋巴組織。

腸道健康問題現狀

1.據《2012年中國衛生統計摘要》顯示,2008年我國居民慢性病患病率排名中,胃腸炎和消化性潰瘍分別列第2位和第10位。另外,2008年我國城市醫院住院病人前十位疾病中,消化系統疾病列第2位。2.全國癌症登記結果顯示,我國大腸癌發病率由2003年25/10萬上升到2008年31/10萬,而廣州居民大腸癌發病率竟然突破45/10萬!3.2011年我國死於癌症的患者中,死於腸癌(包括結腸癌和直腸癌)的患者排在第三位。我國直腸癌發病率在逐年上升的同時,年輕化的趨勢也越來越明顯。其中,40-59歲已成為發病最集中的年齡段,而最年輕的患者只有10多歲,30多歲的患者也並不少見。一項調查顯示,我國慢性便秘(主要是指慢性功能性便秘)患病率為4%-6%;廣東地區60歲以上人群患病率高達15%-20%;兒童便秘也呈增長趨勢,達到3%-8%。4.據北京協和醫院消化科某教授介紹,腸易激綜合征在我國城市的患病率約為10.5%,在歐美國家的患病率為10-20%,是繼感冒之後的第二大常見疾病。在我國,腸易激綜合征患者在消化專科門診中就診的比例達20%-50%。

常見影響因素

1.濫用抗生素和消炎藥。人們在當感冒、咳嗽、拉肚子的時候,經常會使用抗生素或消炎藥。這些藥物在殺滅病菌的同時,也會殺傷腸道中的益生菌,使得腸道菌群失衡(益生菌比例越來越少),影響腸道功能。 2.洗腸通便不當,傷腸毀腸。臨床發現,含大黃決明子番瀉葉蘆薈等成分的通便產品,長期服用會造成電解質紊亂低血鉀、維生素缺乏、腸道炎症,嚴重的可誘發結腸黑變等癌前病變和神經源性假性梗阻。3.清腸減肥不當,腸道受傷。不少女性為了減肥瘦身,經常喝各種清腸減肥茶,但由於產品作用機理“不健康”(如不少減肥茶都含有瀉藥成分,通過強力刺激腸道蠕動,達到“清宿便排腸毒”的目的),長期使用反而導致腸道蠕動功能減弱,以及排便功能失常,以致一旦停用就無法排便,形成惡性循環。4.食品污染。食物在生產(如水源污染、有毒土壤、種養殖業中的藥物濫用)和製作(如用地溝油烹飪)中的種種污染,都直接危害腸道健康。5.不良飲食習慣。暴飲暴食、食無定時、高脂高熱、煎炸燒烤、不潔飲食、頻頻應酬喝酒,都會加重腸道負擔,並直接危害腸道健康。6.個人衛生和環境衛生。環境中存在各種致病細菌和病毒,由於不注意飲食和個人衛生,很容易進入腸道,影響腸道和人體健康。7.工作壓力和精神調節。工作或學習壓力過大,情緒緊張、焦慮、壓抑、易怒,容易導致植物神經功能紊亂,致使胃腸蠕動減慢,消化液分泌減少,出現食慾下降等消化不良癥狀。8.不良生活習慣。頻頻加班、熬夜、不規律作息,容易出現腸道功能紊亂現象和腸道微生態環境失衡,進而造成腸道老化,疾病叢生。9.其他原因。如吸煙、喝酒、缺乏運動,都會影響腸道健康。人體微生態系統人體微生態系統包括口腔、皮膚、泌尿、胃腸道四個微生態系統。以腸道微生態系統最為主要、最為複雜。據估計,人體內的微生物總重量約為l271克,其中腸道1000克、皮膚200克、肺20克、口腔20克、其他部位31克,腸道微生物量占人體總微生物量的78%。另據統計,人體腸道內大約存活著100萬億個細菌。這些數目龐大的細菌,根據其對人體健康的影響,可以分為三種:有益菌(益生菌)、有害菌和中性菌。正如大多數人知道的,雙歧桿菌、乳酸菌等都屬於人體有益菌。而腸道菌群狀況是隨著年齡變化的,經研究發現,體內益生菌佔總菌數的比率有逐年降低的趨勢:嬰兒時期高達99%;青少年時期保持在40%左右;中年時期降至10%,開始出現體衰多病的跡象;60歲以後僅存1%~5%,頻頻發生嚴重疾患。腸道中的有益菌多少,在一定程度上可以作為反映一個人健康狀況的晴雨表。在世界著名長壽之鄉日本山梨縣和中國的長壽之鄉廣西巴馬縣,科學家對長壽老人進行糞便菌群研究后,發現長壽老人腸道菌群結構接近於年輕人。當地人長壽的原因,除了氣候環境和生活方式之外,還有就是他們的腸道有足夠多的有益菌。因此,維持腸道菌群平衡,尤其是維持腸道益生菌的數量,是保證整個人體健康的關鍵。益生菌益生菌,源於希臘語“對生命有益的細菌”。益生菌通常是定植於人體腸道內,能產生確切健康功效的活性有益微生物的總稱。1994年在德國召開的國際微生態學術討論會上,將益生菌定義為:“益生菌是含活菌和(或)死菌,包括其組分和產物的活菌製品,經口或經由其它粘膜途徑投入,旨在改善粘膜表面處微生物或酶的平衡,或者刺激特異性或非特異性免疫機制”。通俗來說,益生菌就是對人體有益的細菌。人體、動物體內有益的細菌或真菌主要有:雙歧桿菌、乳酸菌、酪酸梭菌嗜酸乳桿菌、酵母菌等。益生元益生元是這樣一種物質:它是一種膳食補充劑,通過選擇性的刺激一種或幾種細菌的生長與活性,而對寄主產生有益的影響,從而改善寄主健康。對人體來說,優質的益生元,在通過消化道時,大部分不被人體消化,而是被腸道菌群吸收。最重要的是,它只是增殖對人體有益的菌群(益生菌),而不是增殖對人體有潛在致病性或腐敗活性的有害菌。通俗來說,益生元就是人體益生菌的“養料”。例如,立健的有效成分是異麥芽低聚糖,這就是一種優質的益生元。和便秘的關係一個健康的腸道是和裡面有益的腸道菌群密不可分的。在健康條件下,腸內菌群中的有益菌佔優勢,其代表如雙歧桿菌、乳桿菌等。正常糞便含有70—80%的水分,這些水分的保持就得益於腸內菌群的附著和存在。所以維持身體的健康,保持腸內有益菌佔優勢是十分必要的。如果在腸道中沒有腸道菌群(比如吃了抗生素把腸道菌群大部分都殺死了),糞便中也就沒有了菌群和水分的完美結合,糞便又干又硬,便秘就在所難免了。分佈健康人的胃腸道內寄居著種類繁多的微生物,這些微生物稱為腸道菌群。在人類胃腸道內的細菌可構成一個巨大而複雜的生態系統,一個人結腸內就有400個以上的菌種。從口腔進入胃的細菌絕大多數被胃酸殺滅,剩下的主要是革蘭氏陽性需氧菌。胃內細菌濃度<103CFU/ML(CFU即colony forming unit菌落形成單位)。小腸菌群的構成介於胃和結腸之間。近端小腸的菌叢與胃內相近,但常能分離出大腸桿菌和厭氧菌。在遠段迴腸,厭氧之間。近端小腸的菌叢與胃內相近,但常能分離出大腸桿菌和厭氧菌。

最新研究


法國魯昂大學的研究人員2012年12月研究發現,胃腸道細菌具有控制寄主的食慾的作用。此項研究的研究報告發表在了最新一期的《細菌學》雜誌上。此項研究的負責人維克•諾里斯(Vic Norris)說:細菌能夠合成神經內分泌激素,這使我們認為腸道內細菌由一個群落組成,在該群落內形成的一個微生物器官能夠與哺乳動物體內支配胃腸道的中樞神經系統發生相互作用。支配胃腸道的神經系統被稱為“腸道神經系統”,它包含大約5億個神經元。越來越多的研究表明,腸道細菌通過影響它們寄主的信號通路可能引發癌症、代謝綜合征、甲狀腺病變等疾病。而根據最新的這項研究,它們甚至通過影響多巴胺和肽類來控制寄主的食慾。
期刊《生物學論文集》(BioEssays)的一項薈萃分析中,來自加利福尼亞大學舊金山分校、亞利桑那州立大學新墨西哥大學的研究者們得出結論,這些微生物群可以通過迷走神經影響其宿主的進食模式。迷走神經是一條從腦延伸到腸道的神經,微生物群喜歡和它“戲耍”。 
腸道菌群操控宿主的飲食模式是為了生存和繁殖,也是為了消滅隔壁的微生物競爭對手。腸道是這些細菌的戰場,操縱宿主的腦以使其攝取特定的食物是它們的主要武器。有時候它們甚至會因為令宿主吃下有害的食物而危及宿主。研究已經發現,腸道菌群不夠多樣性(也就是說一種細菌憑藉對腦的操控殺光了其他細菌)的人更容易肥胖。
論文強調腸道菌群並不是肥胖的唯一因素,不過作者們確實發現一些研究表明,微生物群可能具有傳染性,包括那些造成過度進食的細菌。
那我們為什麼不能馬上用一堆抗生素給我們腸道里的那些細菌來個種族滅絕?好吧,論文是這樣解釋的:這些微生物群具備“營養攝取和免疫發展”等重要功能,也就是說它們為我們提供維生素和礦物質,並且建立我們的免疫系統,以此作為居住在我們體內的回報。這些微生物群還幫助宿主消化特定食物。生活在日本的人有一種特殊的細菌幫助他們消化海藻。非洲一些食用高粱稈的兒童擁有能幫助他們消化纖維素的細菌。
不過幸運的是,通過相對簡單的飲食習慣改變,每個人的微生物群也都很容易得到控制。
如果你擔心你的微生物群構成,請了解通過飲食改變它或許僅僅需要幾分鐘——這是你腸道里的微生物群演化所需的時間,長也不過24小時——這是飲食發生改變后腸道菌群自我重建所需的時間。改變你腸道里的細菌或許有助於改變你的飲食習慣,反之亦然。
“因為人們可以很容易地利用益生元、益生菌、抗生素、糞便移植和飲食改變來操控微生物群,對於肥胖和不健康飲食等難以通過其他方法解決的問題,改變微生物群為我們提供了一個易於操作的解決方案。”作者們在一份聲明中寫道。
除了能讓生活更加健康,“針對微生物群採取行動還有可能防治包括肥胖、糖尿病乃至胃腸道癌症在內的多種疾病,”阿克提匹斯說,“對於微生物群對人類健康的重要性,我們只不過剛剛開始了解到冰山一角。”

健康聯繫


引發肥胖

上海交通大學生命科學技術學院微生物代謝國家重點實驗室趙立平領導的一項研究顯示,肥胖可能由細菌感染引發,而不是過度飲食、鍛煉太少或者是遺傳因素,這可能對公共健康體系、醫藥行業以及食品製造業產生深遠的影響。 
在世界各地科學家研究了8年之後,中國的這一發現解釋了腸道細菌和肥胖之間的聯繫。開展這一研究的上海交通大學研究團隊的趙立平教授說:“這是一個非常重要的現象。這是證明細菌導致肥胖的最後一個此前缺失的證據。”科學家找到了與肥胖有關的人類細菌,並將其餵給老鼠,將它們的體重增加與沒有喂細菌的老鼠進行比較。儘管後者得到高脂肪食物餵食,並被阻止鍛煉,卻沒有出現肥胖癥狀。
與該項目沒有聯繫的其他學者,很快對潛在影響發表了評論。杜倫大學(Durham University)生物學講師戴維·文考夫(David Weinkove)教授說:“如果肥胖是由細菌導致的,那麼它可能是傳染性的,可能來自一些不明環境因素,或者來自父母。到頭來它可能與行為無關。”文考夫認為,趙教授的研究為肥胖介入治療開闢了道路,可能開發出藥物來進行治療。

自身免疫

來自多倫多病童醫院的研究人員發現,生命早期接觸胃腸道細菌可幫助小鼠預防自身免疫性疾病。這項研究還揭示了相比於男性,女性多發性硬化症、類風濕性關節炎和紅斑狼瘡等自身免疫性疾病風險更高的原因。相關論文發表在1月17日《科學》(Science)雜誌上。
該研究首次鑒別了飼養於相同環境中的雌雄性小鼠正常腸道微生物之間的差別,並證實將雄性腸道細菌轉移到高遺傳風險的雌性體內可以預防自身免疫性疾病。
第二個意外發現是,揭示了腸道微生物治療對於性激素的影響。當年輕的雌性小鼠接觸到來自成年雄性的正常腸道微生物時,它們的睾酮水平升高。隨後科學家證實,這一激素對於腸道微生物治療預防這一疾病至關重要。發現動物的性別決定了它們的腸道微生物組成,且這些微生物影響了性激素水平,而激素轉而調控了一種免疫介導性疾病。 

血壓調控

一項研究發現,通過對兩個主要的短鏈脂肪酸(SCFAs)受體——嗅覺受體78 (Olfr78)和Gpr41起作用,腸道微生物群產生的短鏈脂肪酸(SCFAs)可能在調控血壓方面起到作用。Jennifer L. Pluznick及其同事發現,Olfr78在腎臟中表達,並且會響應短鏈脂肪酸(SCFAs),特別是響應丙酸鹽,而介導腎素分泌。當給小鼠提供丙酸鹽的時候,它們的血壓會出現幅度大而迅速的基於劑量依賴的下降,而敲除了Olfr78 的小鼠對這種效應特別敏感,這提示Olfr78的正常功能是提高血壓並對抗短鏈脂肪酸(SCFAs)的低血壓效應。相比之下,缺乏Gpr41基因的小鼠對丙酸鹽沒有低血壓響應,而這個劑量導致了野生類型的小鼠的強烈低血壓響應,這提示Gpr41參與到了對丙酸鹽做出響應降低血壓。通過給予抗生素而減少Olfr78被敲除小鼠的腸道微生物群生物質導致了它們的血壓增加,這提示腸道微生物群製造的丙酸鹽通過Olfr78受體調控血壓。這組作者提出,研究腸道微生物群和腎臟-心血管系統的串擾可能有助於更好地理解和治療高血壓。 

治療過敏

早期的微生物接觸、刺激可影響機體的免疫系統發育。腸道菌群通過促進腸免疫系統發育、誘導T細胞分化等多種途徑調節機體免疫功能,使之處於平衡狀態,從而避免或減少免疫相關疾病的發生。過敏性疾病的發生與機體自身免疫系統發育不全、免疫調控機制不完善有關,而腸道菌群可影響機體免疫系統且過敏患兒體內菌群分佈較健康兒童有差異,提示腸道菌群與兒童過敏性疾病的發生相關。有研究報道益生菌對過敏性疾病的防治有積極意義,為過敏性疾病的防治提供新的途徑。 

對抗癌症

美國和法國的科研人員2013年12月發現,腸道菌群還能控制人體對癌症治療藥物的反應。
法國巴斯德研究所等機構的研究人員在美國期刊《科學》上報告說,常用於癌症化療的藥物環磷醯胺能夠破壞腸道黏液層,讓腸道細菌進入循環系統,其中一些到達脾和淋巴結的細菌能促進形成免疫細胞,而後者會攻擊癌細胞。但當研究人員用抗生素殺死實驗鼠的腸道細菌后,環磷醯胺間接促生免疫細胞的能力會大大降低。
《科學》同期發表的美國國家癌症研究院的另一項研究顯示,科研人員選取正接受化療、存活率為70%的癌症實驗鼠,並用抗生素殺死其腸道細菌。結果導致這些實驗鼠攝入的化療藥物不再起作用,它們的存活率在兩個月後下降到20%。
研究人員測試了一種用來治療結腸癌的藥物奧沙利鉑。在測試對象的腸道細菌狀態理想時,這種藥物的效果最佳。但當使用抗生素殺死腸道細菌后,奧沙利鉑的藥效大打折扣。
一般而言,醫生經常需用大量抗生素為癌症患者預防感染,但研究發現,抗生素可能會影響抗癌藥的療效。這兩項研究還顯示,對於不同的抗癌藥,助它們一臂之力的腸道細菌種類也不同。而此前得研究發現,某些種類的腸道細菌還可能促進腸癌發生,不可盲目地補充腸道細菌。