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正确认识人体正常菌群和菌群失调的意义 【前言】 虽然呱呱落地的婴儿体内几乎是无菌的，但离开母体后，就同周围富含微生物的自然环境密切接触，因而人体的体表皮肤和与外界相通的口腔、上呼吸道、肠道、泌尿生殖道等粘膜及其腔道寄居着不同种类和数量的微生物。这些微生物在正常情况下与宿主相安无事，互相适应，而且各种微生物之间也相互制约而保持一个彼此共存的状态。 任何一种自然界的生物，如果体内连一个微生物细胞都没有是不可能的，除非采取特殊的办法繁殖。多汗的地方，例如胳肢窝和脚趾缝里微生物也多，通常所说的汗臭味就是由微生物分解汗液造成的。婴儿臀部常容易出现湿疹，这不是因为尿本身刺激皮肤所致，而是由于细菌在残留尿液中生长并产生氨气引起的。因为氨气对皮肤有强烈刺激性。当长期不洗澡或洗脸不认真时，就可能由细菌或霉菌在身上或脸上引起皮疹，发炎，继而流出大量的脓和污物。皮肤大面积烧伤或粘膜破损时，葡萄球菌便会侵袭创伤面而大量繁殖，引起创伤发炎溃烂。当机体着凉或疲劳过度时，在健康人的呼吸道一定能分离到的，造成典型肺炎的肺炎链球菌便会引起咽炎和扁桃体炎。龋齿是牙齿腐坏的一种常见形式，可能主要是由于正常菌群的稳定性被破坏而使某些有害细菌造成的…… 以上这些情况都与医学微生态学有着密切的关系。所谓医学微生态学是研究寄居在人体表与外界相通的腔道的微生物与微生物、微生物与人体以及微生物和人体与外界环境相互依存、相互制约关系的学科。主要以正常菌群为研究对象。正常认识它们在人体内的各种情况，对临床医学等方面都有非常重要的意义。 【正常菌群】 一、正常菌群的概念 在正常条件下，人体体表以及与外界相通的腔道经常存在着对人的健康无损害的各种细菌，称为正常菌群（normal flora）。这些细菌，有些只作暂时停留；而有些由于与人类长期相互适应以后，形成伴随终生的共生关系。大致可分为二类： 1.常居菌群(resident flora) 亦称原籍菌群，由相当固定的微生物型所组成，有规律地定居于特定部位或只见于特定年龄。如果菌群有了改变，能立即自行恢复原状。 2.过路菌群(transient flora) 亦称外籍菌群，由非致病性的或潜在致病性的微生物所组成，居留在皮肤或粘膜上几小时至几周，它们来自周围环境，不引起疾病，也不能长期定居。只要定居菌群保持正常，暂居菌群一般并不重要；但若定居菌群失常，则暂居的潜在致病性微生物即能增殖，并引起疾病。 二、正常菌群在人体的分布 在正常情况下，人体组织内和血液中是不含微生物的。寄居人体各部分的微生物分布如下： 1.皮肤的正常菌群 因皮肤是外露的，最易受暂居微生物菌群污染。菌群由于受皮肤分泌物、衣物等因素影响，因而在不同的解剖学部位上的细菌种类不同，因此皮肤总是存在着恒定菌群。常见的有白色葡萄球菌，枯草杆菌，类白喉杆菌，大肠杆菌，有时还有非致病性的抗酸杆菌，真菌等。肮脏的皮肤和腋窝，会阴部数量较多。人的皮肤表面（即角质层的上部）并不适合微生物生长，因为它受到周期烘干燥。大多数皮肤微生物是直接或间接同汗腺有关的。毛囊给微生物提供了一个理想的生境，皮肤腺体的分泌物富含营养物质、如尿素、氨基酸、盐类、乳酸和脂类等。人体分泌物的pH值在4—6间。腋下臭气（狐臭）的出现是由于细菌作用于顶浆分泌腺的分泌液引起的，用无菌方法收集起来的顶浆分泌液是无臭的，但如以皮肤上分离的一些细菌接种，臭气即可出现。 2、口腔和呼吸道的正常菌群 口腔中有弱碱性唾液，食物残渣及适宜温度，是微生物生长繁殖的有利场所。常见的微生物有：白色葡萄球菌，绿色链球菌，类白喉杆菌，奈氏菌属，乳酸杆菌，梭形杆菌，拟杆菌，放线菌，螺旋体，真菌等。龋齿为一种牙质的进行性崩溃，开始于牙齿表面釉质脱矿质，然后向内部扩展。这是由于细菌分解糖类产酸的缘故。牙本质和骨质解体是由于牙的蛋白质基质被细菌分解的结果。控制龋齿的发生，必须常刷牙去除“牙斑”，少食蔗糖，少食碳水化合物和注意口腔卫生，以减少口腔中产生的酸。 上呼吸道（喉、鼻道和鼻咽）中常有空气中的细菌，如葡萄球菌，类白喉杆茵，绿色链球菌，奈氏菌属，微生物主要生活在浸溶着粘膜分泌物的区域。下呼吸道（气管、支气管和肺）基本是无菌的。虽然在呼吸时，许多微生物可能到达下呼吸道，但大量的尘埃颗粒在上呼吸道已被滤掉。当空气通至下呼吸道时，它的运动速度显著减慢，微生物沉降到呼吸道壁上，呼吸道管壁上的纤毛借向上摆动，可把细菌和其它颗粒物质推向上呼吸道，使其随唾液和鼻的分泌物被排出。 3、胃肠道的正常菌群 人体胃肠道是食物消化的地方，胃中有胃酸，pH值接近2，有杀菌作用。正常人空胃一般是无菌的。从十二指肠开始，因有胰液和胆汁的存在，呈弱碱性，是微生物繁殖的良好条件，在小肠分泌物中，由于有溶菌酶存在，因而微生物的种类和数量很少。大肠中有大量的微生物，多到可以看成是一个特殊的发酵管。粪便中微生物的数量可达干粪重量的三分之一。最近研究证明，在成人的正常结肠中，寄居菌群的96—99％由厌氧菌（拟杆菌、双岐杆菌、梭状芽孢杆菌，厌氧链球菌等）和1—4％需氧菌（大肠杆菌、肠球菌、变形杆菌、乳酸杆菌和其他微生物）组成。在正常粪便菌群中，经常有100种以上的不同类型微生物。随着食物的改变，可使肠道中的菌群发生改变，如多吃糖类的人，则肠道中乳酸杆菌的数量增多。物质通过人的胃肠道所需时间约为24小时，细菌在肠道中的生长速度是每天增加1—2倍。 4、泌尿生殖道的正常菌群 正常情况下，仅在尿道、宫颈以下，有微生物存在。阴道可有大肠杆菌，葡萄球菌，阴道杆菌，乳酸杆菌，拟杆菌，双岐杆菌，白色念珠菌，支原体等。女性青春期前后和绝经前后，微生物菌群稍有变动。女性尿道外部与外阴部的细菌相似，有葡萄球菌，粪链球菌，大肠杆菌，变形杆菌，乳酸杆菌，真菌等。男性尿道口有葡萄球菌、拟杆菌，耻垢杆菌，大肠杆菌，支原体等。 三、正常菌群的生理作用 当正常菌群与人体处于生态平衡时，菌群在它们寄居的人体部位获取营养进行生长繁殖，而宿主也能从这些寄生在他们身上的细菌中得到多种好处——保持健康，增强体质，益寿延年及防御疾病的一个重要组成部分。一般来说，有以下几方面。 1.营养作用 正常菌群的营养来自宿主组织细胞的分泌液、脱落细胞，以及某些腔道中的食物碎屑和残渣等。菌群的代谢产物除供给细菌自身利用外，一部分可以被宿主吸收利用。例如，过去外科医生不太重视肠道正常菌群中的大肠埃希氏菌能合成B族维生素和维生素K的功能，所以在肠道手术后为避免发生感染，常用抗生素作预防性治疗，结果是手术后感染是防止了，病人却出现了厌食和贫血等维生素B和K的缺乏症，因为大肠杆菌也被抗生素杀死了。所以现在遇到这类需施行肠道手术的患者，在给予广谱抗生素预防术后感染的同时，必须补充足量的微生素B和维生素K。 2.免疫作用 正常菌群的细胞中，有许多成分可以促进宿主免疫器官的发育成熟。有学者曾经做过实验，他们把刚孵化出来的小鸡分成两组，一组放在没有细菌的环境中生活，成为无菌鸡；另一组让它们正常生活，即带菌鸡。结果发现无菌鸡的小肠和回肓部的淋巴结都要比普通带菌鸡的少80%左右。如果将这些无菌鸡暴露在普通有菌的环境中饲养，使之建立正常菌群，则经2周后，它们的免疫器官的发育和功能就可与普通鸡相近。此外，有些正常菌群的细胞组分与病原菌的相同，因此，它们能刺激宿主免疫系统产生像抗体一类的免疫物质，这些免疫物质也能对抗相应病原菌的侵袭。 3.生物拮抗作用 将活的鼠伤寒沙门氏菌喂给小鼠，如果要使小鼠发病死亡，需要10万个细菌；如果先给小鼠口服链霉素，把小鼠肠道中的正常菌群都杀死，则只要10个活菌就可置试验鼠于死地。两者菌量竟相差1万倍，表明正常菌群有拮抗病原菌作用。这种现象在人类中也可以见到，例如大肠埃希氏菌、变形杆菌、肠球菌等正常菌，可以抵抗引起痢疾和伤寒的志贺菌和伤寒沙门菌等病原菌。我们把这种现象称为生物拮抗。 生物拮抗的方式有多种。乳杆菌、大肠埃希氏菌等能产生细菌素，可以抑制一些肠道病原菌的生长；某些真菌、放线菌能产生抗生素，抑制或杀死不同种的敏感病原菌；口腔中的血链球菌、阴道的乳杆菌能产生具有杀伤作用的过氧化氢；肠道正常菌群中，99%以上是厌氧菌，它们依靠其数量上的绝对优势，在营养竞争方面压倒处于劣势的需用氧性病原菌。还有一种方式称为占位性保护。现在已经知道，病原菌侵入宿主机体后，首先要以其特殊结构（配体）和机体的粘膜上皮细胞表面的特异性受体相结合。也就是说，病原菌和宿主细胞粘附在一起是引起感染的第一步。如果这些细胞受体早已被正常菌群的配体结合而“占位”，那么后来的病原菌就无“位”可结合，当然不可能形成感染了。 4.抗衰老作用 现在一般认为，衰老是由于体内积累了过多的有毒的化学物质——自由基。双歧杆菌、乳杆菌、肠球菌等肠道正常菌群产生的超氧化物歧化酶（SOD），可以催化宿主体内自由基的歧化反应，消除自由基毒性，保护细胞免受活性氧的损伤，因此具有一定的抗衰老作用。 5.其它作用 肠道正常菌群有一定的抗肿瘤作用。其原因是这些正常菌群能产生多种酶，降解肠道内致癌物或可以转变成致癌物的物质成为无害物质；它们还可以激发免疫功能，调动处于待命状态的巨噬细胞等人体卫士围歼病原菌。 【菌群失调】 微生物、人体与外界环境之间在正常条件下处于相对平衡，有许多因素可导致某些微生物过量繁殖，使生态系统平衡状态遭破坏，即生态失调。生态失调主要表现为菌群失调，即正常微生物菌群在种类和数量上已偏离了正常的生理组合，从而对宿主产生不良影响的一种表现。 一、菌群失调的概念 在正常情况下，人体和正常菌群之间以及正常菌群中各细菌之间，保持一定的生态平衡。如果生态平衡失调，以至机体某一部位的正常菌群中各细菌的比例关系发生数量和质量上的变化，称为菌群失调。 二、菌群失调的类型 1.可逆性失调 是指在外环境因素，宿主患病或采取医疗措施所造成的暂时性正常微生物菌群的种类和数量的失调。当失调的因素去除以后便自然恢复正常。最常见的情况就是采用广谱性抗生素导致菌群失调，停药后一周内恢复正常。 2.比例失调 是指一种相持状态，多表现为慢性过程，许多慢性感染或炎症都属于比例失调。比例失调的微生物状态是正常微生物菌群的种类和数量的比例偏离了正常范围，并且是不可逆的，在失调原因去掉后，仍持续不变。如慢性腹泻，便秘，牙周炎等。 3.菌交替症 是指正常微生物菌群在抗菌药物或其他因素影响下，其部分或大部分成员消失，代之暂居菌或外袭菌优势繁殖所形成的临床表现。如在长期应用广谱抗生素过程中形成的二重感染。二重感染常由原存体内的少量条件病菌（甚至非致病菌）引起的，因敏感菌被消灭，条件致病菌大量繁殖，从而引起宿主生病。 三、菌群失调的诱因 主要是使用抗生素、同位素、激素，患有慢性消耗性疾病时肠道、呼吸道、泌尿生殖道的功能失常也是重要原因。去除诱因后一般可使菌群复常，也有长期失调难于逆转的情况。下面介绍几个主要的诱因。 l、宿主患病 无论宿主患急性病或慢性病，都会影响其正常微生物菌群的平衡，尤其与肠菌群有关。 2、水土不服 因周围环境发生大的变化，破坏生态平衡。当人们到了一个新环境都难免有一段适应时期，经宿主，正常菌群的调整适应后，才逐渐与新环境发生平衡。最常见的就是到达异地时出现的腹泻和肠炎。此外，肠菌群失调可引起维生素B族缺乏症。 3、医疗影响 首先，抗生素及磺胺类等抗菌药物在医疗中所起的重大作用是显而易见的，但习惯上采用联合用药，“拉大网”，滥用广谱抗生素，破坏了生态平衡，其危害性是不能忽视的。抗生素对生态平衡的干扰主要是破坏正常微生物菌群的组成，耐药性的诱导和促进病原菌定植。其次，外科手术也可破坏正常生境。胃切除，肠截除或其他部位的外科手术都可引起菌群失调。第三，在医疗措施中，激素，同位素及其他免疫抑制剂的应用，都可降低宿主的免疫力，破坏正常微生物菌群与宿主之间的生态平衡。 四、临床上常见的菌群失调症 1.耐药性葡萄球菌繁殖成优势菌而发生腹泻，偶尔发生致死性葡萄球菌脓毒血症； 2.变形杆菌和假单胞菌生长旺盛并侵入组织发生肾炎或膀胱炎； 3.白色念珠菌大量繁殖，引起肠道、肛门或阴道感染，也可发展成全身感染； 4.艰难梭菌在结肠内大量繁殖，并产生一种肠毒素及细菌毒素，导致假膜性肠炎。 五、菌群失调症的预防治疗 预防菌群失调症的关键在于合理使用抗生素，避免滥用或长期使用，可用可不用者不用，可用窄谱则不用广谱。对年老体弱、慢性消耗性疾病者，使用抗生素或者激素时，要严格掌握适应症。最好能作药物敏感试验，选择最敏感的抗生素。 【重要意义】 一、认识生命的本质 生命不是孤立的，是与其环境的统一体。生命不仅与微环境是统一体，与内环境也是统一体。宏观生态对人类的生存有影响，而微观生态的正常菌群对宿主也有影响，而且宏观影响必将通过微观影响而起作用。 一个成年人大约有1013个细胞，而其体表与体内所携带的正常微生物竟有1014个，这就是说人体携带的全部细胞中，人自身的细胞只占10%而90%是微生物细胞。这些微生物大部分与细胞密切接触，交换能量、物质，甚至相互传递遗传信息。据统计，微生物的酶大约35%可为宿主利用。正常菌群对宿主具有消化、吸收、营养、免疫、生长刺激、生物拮抗等生理作用。 这些事实说明，这些关于微生态的研究和正确认识，必然与其它现代生命科学相配合，在揭示生命的奥秘方面做出重大贡献。 二、认识疾病的本质 一切干扰宿主的因素，不论是物理的，化学的，还是生物的都会引起微生态失调；一切疾病，都存在着正常菌群的紊乱，不是原因，就是结果，或者互为因果。 许多正常菌群成员，可能每隔15—20分钟繁殖一代。某种异常状态下，包括手术、外伤、感染、情绪激动、肿瘤及外环境变化，都可引起军却失调或生态失调。 以腹泻病为例，能分离出的病原体有痢疾杆菌、沙门氏菌属、耶氏菌、弯曲菌、致病性大肠杆菌、产毒大肠杆菌、霍乱弧菌、螺旋体、支原体、轮状病毒及原虫等等。病人有，健康人也有，只是分离率有高有低、菌量有多有少之分。究竟哪个是病原，很难确定。如果从微生态学出发，这些问题就可能得到完满解决。 对微生物从定性、定量和定位来检查，就会发现，许多微生物由于量上的差别。宿主转换，定位转移就可从不致病转为致病。从生物种属来栏是一样的，只是生态条件变了就可引起疾病。 正常微生物群因定位转移或易位和宿主转换或易主就可能致病。在动物是正常菌群，转移到人类就可能致病。对这种动物是正常菌群转移到另一种动物就是致病菌。这样的实例，在自然感染中或人工感染中都可遇到。 上述事实证明，传统的感染论，单一的、孤立的、绝对的或纯种的感染机制，在微生态学的研究进程中必将予以修正。 三、生理学监测 从生态学观点出发，正常菌群是人体重要的生理学组成部分。任何个体反映都可能在正常菌群的定性、定量极定位方面表现出来。因此，正常菌群及其代谢产物，以及正常菌群与其宿主相互作用的反应，都可作为人体生理功能监测指标。 现代医疗措施如诊断、质量和预防，无不对肌体产生这样或那样的影响。这种影响不论作用于人类或作用于菌群都将破坏微生态平衡。因此，除了对人体本身的生理性或病理性指标检测外，还必须监测各系统正常菌群的指标，亦即现代医学监测应当包括这两个方面的内容。正确认识这方面情况，对抗生素应用、外科手术、放射、各种药物、疾病、保健措施、中医中药、健康长寿、宇航员及极地人员健康监测和微生态工程的建立等方面监测的开展工作有着重要的指导意义。 【小结】 由上面的介绍分析可知，虽然正常菌群能引起一些有害的效应，但人体却能从正常微生物菌群中获得巨大益处。正常菌群对人体发挥起有益或有害的生理作用是有条件的，这个条件就是微生物、人体和环境必须保持动态的生态平衡，三者保持生态平衡，正常微生物菌群才能有益于人体的健康，否则将导致疾病。 我相信，随着科学技术的不断进步，人类对正常菌群生态学的认识也会不断地深入。正确认识这方面的情况，必将对人类认识生命本质、疾病本质和生理学监测等方面发
益生菌与人体健康
一、人体四大菌库是 什么? 肠道、口腔、皮肤、阴道是人体四大菌库，所包含的细菌种类繁多，数量巨大，以人体消化道内的细菌为例:其菌数可达100万亿，菌体总重量约1.0—1.5公斤，占人体总重量的1/50—1/60，与人体的肝脏重量相当，而产生酶的量却远远超过了肝脏所产生的量。人体的生理、免疫、营养、消化、抗肿瘤、生物拮抗、药物效能和抗衰老等都离不开其自身携带的微生物群。
二、人体内微生物重量分布是怎样的? 人体表面及与外界相通的腔道常栖居着种类繁多、数量庞大的微生物。一个健康人由1013个动物细胞组成，而定植的原核细胞达1014个，人体自身细胞只占栖居在体表和体内微生物细胞的10%。按重量计算：人体携带的微生物总重量约为1271g，其中肠道占1000g，肺：20g，口腔占20g，鼻占10g，眼1g，阴道29g，皮肤200g。人体携带的微生物细胞主要在肠道，胃肠的微生物量占人体总微生物量的78.67%。 三、肠道微生态环境是怎样的? 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。 四、肠道微生态失衡有哪些危害? 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）。 1） 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。 2）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。 3）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。 4）生活无规律：精神紧张，对吃饭、睡觉、大便缺乏规律的人患肠胃疾病比例很高，脑力劳动者长时间处于紧张状态，也会出现睡眠不足、精神不振，引起内分泌紊乱，导致了肠道菌群失调。 5）人体衰老：肠道菌群随着人体的衰老也有一个老化的过程，随着年龄的增长，肠道的有益菌比例会逐渐降低，并且直接影响健康。 |
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