刍议人体肠道微生物与健康

刍议人体肠道微生物与健康

李伟红1李维英2单敏1

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（1.寿光市疾病预防控制中心；2.潍坊市妇幼保健医院262700）

【摘要】肠道微生物在人体健康中发挥着重要作用，既影响着食物消化、营养吸收和能量供应，又调控着宿主正常生理功能及疾病的发生发展。人们已经清楚地认识到，人体的生理代谢不仅受其自身基因控制，更受到肠道微生物调控。本文将在人体肠道微生物与健康方面作一些论述。

【关键词】人体；肠道微生物；健康

【中图分类号】R2【文献标号】A【文章编号】2095-7165(2015)18-0198-02

肠道不仅是人体消化吸收的重要场所，同时也是最大的免疫器官，在维持正常免疫防御功能中发挥着极其重要的作用。人体肠道为微生物提供了良好的栖息环境，成人肠道内的微生物数量高达1014，接近人体体细胞数量的10倍；质量达到1.2kg，接近人体肝脏的质量；其包含的基因数目约是人体自身的100倍，具有人体自身不具备的代谢功能。作为人体最庞大、最复杂的微生态系统，肠道微生物本身及其代谢产物不仅能调节人体健康，更在膳食和宿主之间起到了重要的桥梁作用。正如诺贝尔奖获得者JoshuaLederberg曾指出的，人体与人体共生微生物构成了超级生物体(superorganism)。近年来，相关方面的研究成为世界各国科学家关注的热点。本文对肠道微生物的研究历史、结构功能及其与人体健康的关系进行综述，以期为未来的肠道微生物研究提供一定的参考。

1胃肠道微生物的组成

人体的消化道是一个通过食物与外部坏境频繁接触的器官，自口腔至直肠都有大量的微生物存在。从口腔接近中性的环境到胃的酸性环境(pH2.5-3.5)对多数微生物有破坏作用，此时每克消化道内容物中微生物的数量为10000，而且主要以革兰阳性的链球菌、乳杆菌和酵母菌为主。进入十二直肠后，由于消化液的增加(如胆汁、胰液)以及停留时间短，十二指肠的环境非常不利于各种微生物的生存，此时微生物的组成不稳定，仅以极低的限数存在。进入空肠和回肠后，微生物的数量开始增加，而且种类也在不断增加。在小肠末端，除了乳酸菌，尤其是双歧杆菌的数量级增长外，其他一些革兰阳性兼性氧菌如大肠菌科的细菌以及专性厌氧菌群，如拟杆菌和梭杆菌也开始出现，甚至在回盲部之前严格厌氧微生物已开始出现，此后(即在盲肠之后)严格厌氧的微生物在数量上超出兼性厌氧的微生物100-1000倍，此时细菌的数量可达到10^12cfe/g。研究表明，未成年人的肠道菌有7个门的细菌组成。这种构成是肠道微生物群与其宿主(人)共同并且双向进化的结果。其中，宿主因自然选择压力要求肠道微生物群趋于稳定。这些压力包括宿主在生理方面的存活压力、外界生存条件形成的肠道环境压力等。因此，人体成年后肠道中菌群的门类正常情况下都是相对稳定的，只是优势菌“种”存在个体差异。

2食物中破坏胃肠道菌群平衡的因素

一些致病性微生物的摄入可能引起肠道菌群失衡，并致人体患病。目前，发现能引起食源性胃肠道疾病的致病菌有10种左右。另外，病毒也能引起肠道菌失衡。

残留在动植物产品中的兽药、抗生素、苯酚、对甲酚、吲哚等化学物质，也会对人体肠道的平衡长生影响，还会对肠道定植菌的屏障功能产生影响，从而引发肠道菌群失衡。Jeong等研究表明，环丙沙星对大肠杆菌、芽孢杆菌均有一定的抑制效果。而梭杆菌和乳酸菌对黄霉素最为敏感，真菌和梭杆菌对奥奎多司最为敏感(奥奎多司为光谱抗菌药，对革兰阳性菌和格兰阴性菌中众多细菌敏感，则多用于饲料添加剂，用作猪、牛、鸡等的生长)。苯酚、对甲酚、吲哚的浓度对四株肠道乳酸菌的生长和存活有影响。使用阿莫西林短期治疗，能使人体内双歧杆菌的种类减少。不同的有机酸(甲酸、山梨酸、苯甲酸)能降低胃肠道中大肠杆菌和肠球菌的数量。

3胃肠道微生物与急性疾病

有研究表明，急性回肠末端炎可由沙门菌、克雷伯菌、海异尖线虫、空肠弯曲菌和耶尔森菌等引起。而这些细菌主要通过饮食进入人体而导致疾病，如经食物传播的沙门菌是导致急性末端回肠炎的一个重要原因。这些外来细菌对人体肠道的致病机制还不是很确定，但它们中的某些细菌，如沙门菌可通过诱导某些基因的表达来干扰正常肠道细菌的定植，从而打破肠道微生物的平衡而入侵人体。由其他致病菌引起胃肠道疾病是否首先打破胃肠道微生物群而致急性回肠末端炎症的发生，值得更为深入的研究。

还有学者研究不同的患病部位对肠道黏膜附菌组成的影响，结果发现无论是结肠型溃疡还是直肠型溃疡，乳酸菌在溃疡部位和非溃疡部位的组成都是有很大差异的，而荣嫩菌仅在直肠型溃疡中有差异，表明不同的患病部位细菌的变化也有一定的影响。这表明急性溃疡性结肠炎时肠道微生物已经失衡。

胃肠道微生物失衡、黏膜屏障功能变化等均可导致胰腺坏死而致肠道细菌易位。(14)。吴成堂等(14)探讨急性坏死性胰腺炎(ANP)时肠道菌群变化的规律，发现ANP大肠黏膜及盲肠内容物中大肠杆菌计数均明显升高，而双歧杆菌和乳酸菌计数则明显减少，说明发生ANP时肠道菌群严重失调。此外，暴饮暴食、酗酒、碳酸饮料等都会引起胃肠道微生物失衡，导致胃肠功能紊乱，使肠道功能的正常活动和排空发生障碍，阻碍胆汁和胰液的正常引流，引起急性胰腺炎。另外，急性腹泻也是引起世界上5岁儿童死亡的第二大原因。

Jafari等研究发现，粪便中存在最广泛的引起急性腹泻的致病菌是志贺杆菌，第二位是类志贺毒素的大肠埃希菌，第三位是肠聚集性大肠杆菌。此外，还含有弯曲杆菌和沙门菌等，但未发现揶儿森鼠疫杆菌。尽管急性腹泻致病机制还不确定，但这项研究表明，肠道中有害的微生物失衡的反应。因此，肠道中正常菌群被致病菌破坏，亦可能是导致急性腹泻的原因之一。

4肠道微生态环境

人体肠道内有很多细菌，细菌总数达到100万亿个，是人体细胞总数的10倍。肠道菌群种类多达四五百种，重要的细菌有双歧杆菌、乳酸菌等，这些细菌构成了肠道微生态系统，并对人体健康发挥着重要的作用。新生婴儿出生2-3日后肠道的双歧杆菌开始增殖，5日后达到最高峰并占绝对优势且比重最大(约占98%)，随着人年龄的增高，双歧杆菌在肠道内逐渐减少，体弱多病的老人肠道内双歧杆菌数量几乎为零，这说明人体肠道内双歧杆菌的数量是检验人是否健康的一个标准。在人体肠道庞大的菌群环境中，各种菌群相互依存、相（上接198页）互制约，处于相对平衡状态，组成体内最大的微生态环境，成为维护人体健康的天然防线。

肠道微生态失衡有哪些危害?我们认为，肠道微生态失衡是指肠道正常菌群的种类、数量和比例发生异常变化，偏离了正常的生理组合。由于菌群失调使有害菌增加，有益菌减少，因而导致人体患病，其中以出现腹泻、便秘或两者交替最为明显，其他如由肠道菌群中的潜在致病菌引起的内源性感染及不易迅速发觉的疾病(如动脉硬化、高血压、肝损害、自身免疫病和免疫力衰退等)。一是使用抗生素：抗生素对肠道正常菌群体破坏很大，很多病人由于大量使用抗生素后出现腹胀、腹泻、消化不良等情况。二是不良的饮食习惯：有的人不注意饮食卫生，常吃不洁净的食品，不注意调理膳食结构，粗纤食物吃的少，肉类多，从而影响了正常菌群的生长。三是生态环境恶化：由于空气、水源、土壤等污染直接或间接影响肠道菌群，造成肠道菌群变化。

5结语

随着人类微生物组等计划的展开，近年来已经获得了肠道微生物的海量数据和信息，肠道微生物的研究得到了空前的关注。但就目前来说，肠道微生物对宿主生理代谢和健康状态的影响及作用机制尚需深入研究；膳食模式、肠道微生物两者之间的相互作用关系仍有待于明确。有理由相信在未来的研究中，人们对肠道微生物的探索和认知必将取得更大、更深远的进步。参考文献

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[2]刘威,姚文,朱伟云等.人体与肠道微生物间的互惠共生关系[J].世界华人消化杂志,2006,14(11):1081-1088.

[3]李梦瑶.肠道微生物与人类健康的关系——新加坡国立大学李元昆教授专访[J].食品科学,2014,35(4):前插1-前插3.