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人体中最多的成分是什么？细胞？基因？都不对，是微生物！它们的数量与人体细胞的比例达到10∶1。仅在我们人体肠道中，就含有超过100万亿个细菌，这些细菌有助于人体消化食物，产生维生素以预防食物中细菌所诱发的疾病，同时刺激免疫系统。随着研究深入，科学家发现肠道微生物在许多慢性疾病和症状中，如炎症、肥胖等也起了关键作用。人类肠道是密集且又多样化的微生物生态系统的家园，但是人们对我们肠道中的大量细菌如何相互作用知之甚少。今天请李岩教授给大家讲解肠道菌群对于自己的身体健康状况是不是有必要的？ 每个人在不同的生活环境，如国内，国外，乃至地球两极，肠道菌群都是不一样的哦！国内细菌相对较多，国外要少些，而南极就更少了。所以，很容易解释很多人国外生活一段时间后，回国会不适，甚至生病，这与肠道菌群不无关系哦！等你重新适应当地的菌群，也就适应了那里的环境，身体会恢复正常。那么也很容易理解，人在南极细菌较少的环境中生活一段时间，人体免疫力也会相应降低，当回到原来的生活环境时，就更容易生病了。 那么要了解细菌，还需要从远古说起呢！细菌的出现非常早，细菌为了更好的生存从而进化出了人类，细菌还与人类有共同进化的过程。我们应该对细菌抱有敬意，毕竟细菌早了人类好几十万年，确切的说是我们侵入了细菌的世界呢！ 知道了细菌是我们的祖辈的祖辈……我们再来了解下人体的构成吧！水、有机物和无机物构成细胞、组织、器官再组合为人体。感觉人体好玄妙啊！好高大上啊！那么我们需要知道人和细菌的关系如何？那么一定是和谐共处的关系了，当人的基因组和细菌的基因组达到平衡时，就不容易生病，反之，如果失平衡会生病。那么人体是如何适应环境的呢？下面我们通过一个个小知识点慢慢解答。
肠道微生物与宿主共同进化 有学者对居住在60种不同的哺乳类动物的肠道中的微生物品种进行了比较后发现，这些微生物群落与它们的宿主是共同进化的，并且受到宿主食物的强烈影响。《Trends in Ecology and Evolution》在线发表了一篇关于肠道微生物与宿主共同进化的综述。作者致力于研究秀丽隐杆线虫的肠道微生物。他表示，微生物群通过与宿主一起进化，或通过在关键时刻介入以帮助宿主适应一个新的环境挑战，影响并有助于宿主的进化。 肠道屏障的构成 肠壁中的所有细菌与身体的其余部分分离，肠壁作为一道选择性屏障发挥作用，只允许有用的物质通过，并在体内被吸收。肠道屏障由机械、化学、生物、免疫等屏障构成，可以保证肠道的细菌会呆在肠道，而不是到其它地方。屏障也限制了菌群的种类和作用。 肠道细菌与食物的消化、吸收及营养的关系 合成多种人体生长发育必须的维生素，合成非必需氨基酸，参与糖类和蛋白质的代谢，促进铁、镁、锌等矿物元素的吸收。 与机体免疫的关系 肠道菌群作为抗原刺激，可促进免疫系统的发育与功能的成熟，增强机体的免疫力。为了研究肠道微生物菌群在肠道免疫系统的形成上扮演着重要作用，科研人员用不同的过滤性病毒感染了两组小鼠，两组小鼠中一组有正常的肠道菌群，另外一组仅仅是所谓的无菌小鼠。相比正常小鼠来说，无菌小鼠的免疫效应会大幅降低，并且产生严重的疾病，当研究者给予无菌小鼠正常小鼠的体内肠道微生物菌群时，其免疫效应便可以恢复。弗莱堡大学的研究小组在分子水平上成功地定位了无菌小鼠的缺陷，这些小鼠并不能产生可溶解的炎症介质，比如所谓的I型干扰素等。这些分子信号成为树突状细胞形成的条件，而树突状细胞可对细菌感染快速应答，如果其不存在的话，机体将不能针对细菌产生足够的免疫防御力。 与肿瘤的关系 在肿瘤高发的今天，与肿瘤的关系是大家非常关心的。要知道，细菌并不都是有害的。肠道细菌大致分为三类，有益的细菌，有害的和中性的。有害的细菌会产生类似亚硝酸盐的致癌物，而有益的细菌则会减少致癌物。当然癌的产生是多种因素综合作用的结果。所以通过调整肠道菌群达到预防癌症的目的还是可行的，期待这方面有更深的研究。 对食物成分的发酵作用 食物经发酵后变成短链脂肪酸，可促进钙、镁以及铁在结肠内的吸收。 跟便秘的关系 正常粪便含有70-80%的水分，这些水分的保持就得益于肠内菌群。所以，可以通过调整和补充合适的菌群达到治疗此难言之隐的目的，至于如何调整？我们会有后续课程来详细解答！ 你认为你的身体是什么样子的？ 你体内有什么样的细菌决定你是什么样的人（北方人、南方人，水土不服）？是由你体内的细菌决定，不完全由自己决定。这个很有趣哦！想要成为什么样的人，需要巴结体内细菌才能完成！ 肠道与大脑的关系 我们都知道人意识的产生是无数个大脑细胞综合作用的结果，然而这与肠道与也会有关系？答案是肯定的，肠道是人体的第二大脑哦!肠道细菌通过肠脑轴控制大脑，脑肠肽等双向指挥。早在20世纪末，美国哥伦比亚大学神经学家迈克·格尔松教授就提出由肠管、肠道神经系统和肠道微生物形成了人体的第二大脑——肠脑。目前，逐渐增多的科学证据表明，肠道菌群会通过肠—脑轴影响人们的情绪与行为。中国科学院心理健康重点实验室行为生物学研究组十几年来一直关注肠道微生物与健康的关系，他们通过大鼠慢性束缚应激模型新近发现，慢性束缚应激引起了大鼠肠道菌群的改变，焦虑和抑郁样行为增加，记忆受损，同时伴随有类似于抑郁症的生理生化异常表现。 那肠道菌群是如何影响大脑的呢？肠道的神经元一直被误以为仅仅是控制消化和蠕动，实际上肠道通过迷走神经直连头脑，可以将信息从肠道传播到头脑。肠道拥有独立于大脑的复杂神经系统，其神经元数量远远超过脊髓和外周神经系统。肠脑负责向头脑递送所需的95%的五羟色胺和50%的多巴胺。如果肠道传递的这些物质减少，会使信息传递减少。如果将迷走神经切断，动物的很多本能行为会消失。“因此，肠道菌群正是通过由免疫、神经内分泌和迷走神经途径构成的肠—脑轴影响脑和行为的。”脑——肠轴与压力、免疫和疾病的关系的研究是一个新的领域。 与抑郁症的相互作用 肠道菌群会影响宿主的代谢。例如，色氨酸的代谢与抑郁症有关，色氨酸是5-HT 的前体，色氨酸耗竭能引起抑郁。抑郁症患者脑内5-HT 水平降低，在感染状态下，微生物可能影响色氨酸代谢。而益生菌可以通过增加5-HT 前体色氨酸的可获得性来最终增加5-HT 水平从而改善情绪。 追踪肥胖之谜——肠道微生物 Nature杂志上发表了耶鲁大学科学家的研究成果。研究者发现一类蛋白质可以改变胃里的微生物数量，从而引发肥胖和慢性肝病，而且研究还表明这具有传染性。从而扩展了早前耶鲁的研究——一类蛋白导致的相似微生物群落失调，增加肠道疾病如结肠炎的风险。耶鲁研究人员杰出的发现是，肠道环境的改变会导致肥胖和肝脏疾病，并且这种改变在小鼠群体里具有传染性。“当健康的小鼠和改变内脏微生物环境的小鼠放在一起时，健康的小鼠患有肝病和肥胖的敏感度增加，” 调节肠道微生物或可治疗肥胖相关性疾病：肠道细菌在食物消化中发挥了重要的作用。他们能提供许多营养物质消化吸收的酶类，合成一定的维生素和促进食物热量的吸收。五十年以前，农民通过混合微生物与低剂量的口服抗生素喂养牲畜，发现这样能够加速增加牲畜重量。而最近，科学家发现，即使在高脂肪的饮食下，无菌环境中培养的，并因此缺乏肠道微生物的老鼠，不会增加额外的重量。自然免疫学杂志的一篇文献或许能够揭示其中的一些机制。他们研究的重点是免疫系统、肠道细菌、消化和肥胖之间的关系。研究表明，体重的增加不仅需要增加热量，而且需要更微妙的肠道微生物和免疫反应。 肠道菌群与糖尿病 最新研究甚至表明粪便移植对改善受体的微生物组成及胰岛素敏感性有益；另外，为小鼠接种特异性肠道菌株疫苗可预防胰岛素抵抗的发生发展。这一新兴学术领域的研究进展不仅有助我们更全面认识代谢性疾病的发病机制，而且为人类探索防治肥胖和2型糖尿病提供了新的研究方向和治疗靶点。 肠道菌群与糖尿病发生关系的研究：糖尿病组较正常组的肠道菌群的比例发生了明显的变化。随着病程的迁延，肠杆菌、韦荣球菌和类杆菌呈递增态势；乳酸杆菌和双歧杆菌呈下降趋势；而酵母菌、链球菌、肠球菌、梭杆菌、葡萄球菌和消化球菌变化不明显。糖尿病患者的空腹血糖与双歧杆菌呈负相关，且具有显著性。 另外，肠道菌群中的四种还可以预测小儿哮喘， 2015年发表的一篇文章中有所研究，但还不成熟，需要进一步的精细研究。 抗生素与肠道菌群 研究发现在应用抗生素早期（第 6 天）革兰氏阴性微生物减少，接着第 11 天，肠道微生物多样性发生了“全面崩溃”的改变，肠道寄生菌群数目显著减少，只有一些所谓的天然耐受菌群定植在结肠。到第 14 天革兰氏阳性菌群开始生长，肠道菌群多样性有所恢复。在此过程中，具有活性微生物数目失衡最为显著的时刻发生在第 14 天，比全部微生物数目失衡最剧烈的时间要晚（出现在第 11 天）。第 11 天时，肠道微生物的生物多样性和丰度都达到最低值。最主要的代谢变化发生在应用抗生素第 6 天。在抗生素应用的早期，肠道菌群受宿主应激系统激活对抗生素的应用产生应答，肠道菌群“推定性”缩减其全部能量代谢，降低对胆酸、胆固醇、激素和维生素的运转和代谢，以逃避药物应用引起的“抗菌作用”。在停止使用抗生素后，宿主体内的微生物及其与宿主之间的相互作用显著恢复。细菌与抗生素的关系：敌对、相协？抗生素是否一定要把所有细菌都杀灭？肯定不是的。信号分子达到一定浓度，细菌会产生耐药，筛选出了耐药的细菌，让其他细菌与耐药细菌互相争夺食物。 如果饮食缺乏膳食纤维，肠道菌群会被活活饿死 微生物学和免疫学贾斯汀·舍恩博格教授和他的研究团队通过小鼠实验发现，有着人类肠道菌群的小鼠如果饮食中缺乏膳食纤维，其肠道菌群中微生物的多样性会显著下降，极易引发相关疾病。如果连续四代都是如此，即便改回富含膳食纤维的饮食也无法恢复菌群的原本状态。控制感染源最重要，用高端抗生素不一定有用。 肠道菌群紊乱：正常菌群杆菌：球菌比例：8：2或7：3应该是正数，如果倒置就会引起疾病极端的表现，因此，应该预防为主。上图为艰难梭菌，它是由于服用抗生素后，打破了肠内菌群的平衡，从而导致其大量增生，产生大量的外毒素A和B，表现为腹泻、腹痛、伴有全身中毒症状，症状突然开始，并伴随血压低，严重时能致死。通常还伴有发烧，白细胞增多，之后可导致死亡，是很严重的一类疾病，是肠道菌群紊乱的极端表现。粪便移植可以治疗肠道菌群紊乱，但是应用可不是像下图那样直接鼻饲哦！是提取病人亲属或者相同生活环境人的肠道菌群，输入到病人体内，达到治疗的目的。这个方法有它好的一面，就是立即缓解率达83%，停止腹泻几个月或者几年；不足之处是缺少随机对照研究，证据等级低。
常见的益生菌： 益生菌的作用： 益生菌的应用： 那么我们如何进行益生菌的补充，以调节肠道菌群？目前临床中给予用抗生素的患者以双歧杆菌等，可调节肠道菌群。而目前市场上的各种酸奶，养乐多，活菌片以及治疗腹泻的药物都含有各种益生菌。研究表明长期饮用含大量益生菌的饮料，有预防癌症和肿瘤疾病以及防止骨质丢失与骨质疏松症的作用。1907 年梅切尼科夫提出了“喝酸乳可以长寿不老学说”，虽说有点夸张，但并不无道理。如果讲抗生素是治疗医学的代名词，那么益生菌则是预防医学的代名词。
小结 肠道菌群与我们健康息息相关；菌群紊乱会带来非常严重的后果；增加益生菌有益健康。应该对肠道菌群抱有善意，和平共处！ 讲师介绍：李岩, 男， 副教授，副主任医师，硕士生导师，第二军医大学急诊医学博士。2011年作为中国第28次南极科学考察队医疗保障组组长赴南极考察。2015年到奥地利格拉茨医科大学做访问学者。多年来从事危重病急救医学的临床、教学和科研工作，熟练掌握各种危重病急救技术，尤其是危重病患者的营养支持治疗，专业重点在严重多发伤、脓毒症患者的救治。 医遛健康大讲堂，是由一批热爱生活，珍视生命的医护志愿者创立的共同家园。我们致力于向更多民众普及应急救护、创伤预防、户外生存的知识和技能。通过医学科普培训不断弥合医患沟通的鸿沟，以绵薄之力为更优质健康生活而努力！ 如果你喜欢我们的原创，请不要吝啬你的转发与点赞哦！ |
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