肠道菌群的生物学意义及与疾病的关系

肠道菌群的生物学意义及与疾病的关系【摘要】人体的肠道内携带数量众多、种类丰富的细菌群，它们与宿主之间形成了互利共生的关系，对宿主的健康产生了重大影响。近年来，随着人们对肠道菌群的深入研究，发现肠道菌群总是和宿主保持动态平衡，但如果这种动态平衡被打破，则会引起各种生理疾病，导致人体功能紊乱。本文讲述了人类肠道菌群的主要生理功能以及疾病与肠道菌群的关系。【关键词】肠道菌群；生理功能；疾病【中图分类号】R725【文献标识码】A【文章编号】2095-6851（2017）07-0-01人体内携带的细菌种类繁多，数量庞大。一名健康成人的肠道内大约含有1014个细菌，由30属，500种组成，包括需氧菌、兼性厌氧菌和厌氧菌，其共同组成肠道菌群。根据肠道内微生物的数量多少可以分为优势菌群和次要菌群，其中优势菌群是对宿主发挥主要生理功能的菌群，在很大程度上影响整个菌群的功能，决定着菌群对宿主的病理生理意义。此外，根据肠道内微生物功能的不同又分为以下三类：益生菌、有害菌和中性菌。人体的健康与肠道内的益生菌群结构息息相关，肠道菌群在长期的进化过程中，通过个体的适应和自然选择，与宿主始终处于动态平衡，因此，人体在正常情况下，肠道内菌群结构相对稳定，维持着其特定的生理功能，对宿主表现为不致病。一、肠道菌群的功能肠道作为重要的免疫器官，其所含有的免疫活性细胞占人体免疫细胞总数的60%～70%，它们和呼吸道、泌尿生殖道等处的粘膜下组织中的免疫细胞共同构成黏膜相关淋巴组织（MALT），主要功能是将入侵微生物的抗原经处理加工后，呈递给T淋巴细胞和B淋巴细胞，激发免疫应答，并产生分泌性IgA[2]。（1）生物屏障作用在肠道内正常定植的微生物与宿主本身形成动态平衡，可有效阻止致病菌或病毒的入侵和繁殖，形成天然的生物屏障。（2）营养作用肠道菌群能够合成多种维生素，如维生素B族、维生素K族、叶酸。益生菌还可利用氨基酸分解产生的NH4合成蛋白质或其他氨基酸。（3）免疫调节作用肠道微生物能刺激宿主建立完全的免疫系统，刺激机体产生“天然抗体”。（4）生长与衰老母乳喂养的婴儿肠道内的双歧杆菌与成人肠内的双歧杆菌不同，其对婴儿有促进生长发育的作用。相比于婴儿与成年人，老年人肠道内双歧杆菌少，硫化氢产生菌和靛基质产生菌多，这些细菌产生的有害物质可加速衰老。（5）代谢作用肠道菌群能够参与三大营养物质的代谢合成，能把不溶性蛋白质、糖类转化为可溶性，将多糖变为单糖，将葡萄糖变为乳酸等。（6）抑癌作用肠道内的双歧杆菌有一定的抑癌作用。其主要机制是通过降低肠腔PH值，抑制致癌物或辅致癌物的形成，转化某些致癌物质成非致癌物质，以及激活巨噬细胞等免疫功能[1]。二、肠道菌群与疾病正常情况下，肠道菌群和与人体总是保持着一个动态平衡，但是这种平衡在特殊情况下，可以被打破，造成?c道菌群失调，表现为肠道菌群在种类、数量、比例、定位和生物学特性上的变化。许多原因和疾病能引起肠道菌群失调，引发疾病或者加重病情，从而更加促进菌群失调，形成恶性循环，致使肠道疾病和许多疾病有关系。研究表明，肠道菌群失调与肥胖、炎症性肠病、癌症等疾病有密切关系。（1）肥胖与肠道菌群失调肥胖已经成为严重威胁人类健康的全球性疾病，据世界卫生组织统计，世界人口的13%患有肥胖，近几年肠道菌群失调对肥胖的影响也备受关注。肥胖对宿主肠道微生物会产生很大的影响，2009年，刘伟伟[3]等研究发现，由于肥胖改变了机体对某些神经肽如缩胆囊肽、铃蟾肽等的敏感性，从而影响结肠的运动性，因此肥胖个体肠道菌群过度生长的可能性较高[4]。（2）炎症性肠病与肠道菌群失调炎症性肠病发病率和世界各地的经济发展和环境因素有一定联系，发达国家的生活方式可能会损害人体肠道菌群定殖的自然状态。肠道内微生物与黏膜免疫之间的相互作用在肠道对免疫反应的引导和调节中起重要作用。炎症性肠病患者黏膜发生病变主要是由于肠道内微生物过度增殖和免疫失调共同引起的。（3）肝病与肠道菌群失调肝病时消化道运动减弱，抗体、溶菌体、粘液及酸碱分泌减少，使环境更有利于细菌增长，肠道细菌上移，进入胃、小肠上段繁殖，出现细菌移位。（4）免疫力与肠道菌群失调机体在患重病或使用药物造成免疫力下降时，细菌更容易侵入和繁殖，引起菌群失调，而且免疫力低下时更容易引起肠内菌向上或向体内移位。向上移位严重可引起肺炎；向体内移位，可引起肠源感染和内毒素血症，甚至多系统器官功能衰竭[5]。（5）癌症与肠道菌群研究表明，肠道菌群与恶性肿瘤的发生、发展、治疗等密切相关，其主要通过以下几种途径影响肿瘤的发展：肠道内微生物直接与肿瘤接触，促进肿瘤发展；通过调控机体免疫系统，降低机体对肿瘤的免疫力；通过调节机体代谢，间接影响肿瘤细胞。其中，类杆菌在肠内的增加具有致癌作用[6]，而大肠癌和肠道菌群的关系尤为密切。傅冷西等证明大肠癌患者类杆菌、梭菌和梭杆菌等较正常人高[7]。人体肠道内的微生物群落和人自身是一个共生体，它们的存在与人体健康息息相关。近年来，有关检测肠道菌群的技术飞速发展，其中发展最快的就是元基因组技术，元基因组技术[8]是一种以环境样品中微生物群体的基因组为研究对象，以功能基因筛选和测序分析为研究手段的新型微生物研究方法。目前，肠道菌群的元基因组学研究已取得了巨大的进展，为人们对疾病的认识开辟了新的研究领域。参考文献[1]尹军霞等.肠道菌群与疾病[J].生物学通报，2004，39（3）：26-27；[2]管远志.肠道菌群及其生物学意义[J].临床儿科杂志，2009，27（11）：1095；[3]刘伟伟等.肥胖与肠道菌群的相关性[J].生命的化学，2009，29（6）：928-930；[4]魏晓等.人类肠道菌群与疾病关系的元基因组学研究进展[J].中国微生态学杂志，2011，23（1）：77；[5]尹军霞等.肠道菌群与疾病[J].生物学通报，2004，39（3）：27；[6]侯晓华等.慢性腹泻病人肠道菌群的研究[J].中华消化杂志，1990，16（1）：23；[7]吕苏成等.小鼠饮食限量对其肠道菌群和寿命关系的影响[J].中国老年学杂志，2000，20（2）：118；[8]魏晓等.人类肠道菌群与疾病关系的元基因组学研究进展[J].中国微生态学杂志，2011，23（1）：76.