2015諾熱門:“腸道菌群研究”都研究出了啥？

出品：科普中國

製作：中國科學院微生物研究所 任園園

監製：中國科學院計算機網絡信息中心

2015年9月24日，萬矚目的“引文桂冠”由湯森路透出版集團正式發布。這個獎項之所以如此出名，是因為獲此殊榮的科學家，有很大機會摘得諾貝爾獎的王冠。今年的“引文桂冠”授予了18位科學家，他們都是諾貝爾獎的有力競爭者，其中醫學組高居首位的是美國聖路易斯華盛頓大學的Jeffrey I.Gordon教授。

他和他的團隊，通過對腸道菌群的長期和細緻研究，揭示了人與腸道微生物間的複雜關係，發現腸道菌群失調與營養不良、肥胖症、糖尿病等疾病息息相關。Gordon教授的研究成果，為我們理解腸道菌群與人體健康之間的微妙關係，提供了全新的視野。

腸道菌群，作為寄居在人體腸道內微生物群落的總稱，是近年來微生物學、醫學、基因學等領域最引人關注的研究焦點之一。

近年來的研究逐漸揭示了腸道菌群的構成、數量、如何進入人體、如何輔助消化、如何影響腸道發育，以及腸道菌群失衡如何影響整體健康。

但腸道菌群如此龐大，與人體的交互關係如此複雜，關於腸道菌群仍有諸多懸而未解的難題。無外乎很多科學家將其稱為人體的另一個器官，甚至“另一個你”。

不僅如此，組成“另一個你”的細菌的數量，比組成“你”的細胞數量，還要多！

我們都知道，細胞是構成人的基本單位。一個成年人的細胞數量大約是數十萬億的量級，也就是1后面13個零。腸道菌群有多少細胞呢？1后面14個零。

其次，腸道菌群的基因數量也比你多。

雖單個細菌很簡單，基因數遠比不上複雜的人類基因，但架不住人家種類多。腸道菌群包含500至1000種不同的細菌，基因總數是人類的100多倍。

最后，之所以把腸道菌群稱作另一個你，是因為它與人的健康息息相關，並且，它的“喜怒哀樂”，甚至會影響到人的方方面面。

我們今天就來講述諾熱門成果，有關腸道菌群的那些事兒。

腸道菌群是什麼？

這裏有三個關鍵詞，腸道、菌、群。

研究微生物的科學家，給了一個通俗易懂的定義——生存在人的腸道裏的大量細菌構成的集體，就叫做腸道菌群。

這傢伙並不是人與生俱來的。胎兒在子宮裏是處於無菌狀態的，但胎兒出生后，伴隨第一口呼吸、第一口乳液、第一嘴輔食，腸道菌群的始祖們，也隨食物、空氣、水進入腸道並安營紮寨，不斷壯大隊伍，擴充地盤，最終形成穩定的菌群構成。

這個外來戶，將從此伴隨你一生，也將與你有數不清的瓜葛。

腸道菌群有什麼？

前面了，腸道菌群構成複雜，細菌種類繁多，但還是能劃分為三種類型。

第一種是共生菌群，主要有擬桿菌、梭菌、雙歧桿菌、乳酸桿菌。這幾個名很熟悉吧，現在各類品中鋪天蓋地的益生菌，的就是后兩者，有很多益生元或益生素就是用於補充或者刺激雙歧桿菌的生長。

這些細菌勢力最為龐大，占到了腸道菌群的99%以上，跟人形成良好的合作關係，輔助消化多種食物，並保護我們的腸道。

第二種是條件致病菌群，主要有腸球菌、腸桿菌等。這些傢伙數量不多，但屬於腸道裏的不穩定因素。腸道健康時，共生菌群占壓倒性優勢，條件致病菌群就很安分；但要是共生菌群被破壞了，這些傢伙就會引發多種腸道疾病。

第三種是致病菌群，比如沙門氏菌、致病大腸桿菌等。它們是健康的破壞者，本不屬於腸道，但一旦誤食進入腸道，就會興風作浪，導致腹瀉、食物中毒等。

腸道菌群都幹些什麼？

腸道菌群，或者共生菌群，不是住在你的腸道白吃白喝的，它與你的健康休戚相關。

首先，也是最重要的，幫你吃飯。

人是所有生物中飲食最複雜的，肉、菜、穀物，無所不食。但吃是一碼事，消化吸收是另一碼事。人最主要的消化器官就是腸道，但面對如此繁多的食物，縱使腸道有三頭六臂，也處理不了這麼繁重的工作。

於是在人類漫長的進化史中，腸道請來了幫手——共生菌群。腸道為它們提供天然的厭氧環境作為住所；后者特別擅長分解複雜纖維和多糖，把得到的葡萄糖、維生素、脂肪、微量元素，作為房租交給腸道，供人體吸收。兩者各取所取，有飯一起吃，有錢一起賺。

其次，保護你的健康。

一方面，大量的菌群黏附在腸壁上，為腸道穿上了一層天然的鎧甲，避免腸壁與有害物質直接接觸。另一方面，共生菌群會與腸道的免疫系統形成互動，刺激后者的發育，使腸道應對致病微生物的“反導系統”更加強大。

此外，共生菌群還會直接上陣，幫助消滅致病菌。

因為共生菌群與致病菌群都以腸道為生存環境，致病菌的入侵，直接侵佔了共生菌群的地盤。面對這種情形，占對優勢的共生菌自然不會答應，第一時間就會通過“菌數”優勢，壓制致病菌勢力，在保護自己家園的同時，也保護人體的健康。

再者，調節你的生理。

正常的腸道菌群，為了改善自己的居住環境，也就是你的腸道，會將分解的短鏈脂肪酸滋養腸壁細胞，促進腸壁細胞的生長和更替，還能促進腸壁分泌更多的消化。

同時，它們還能調節腸粘膜的生長，讓受損的腸粘膜更快的得到修復——自家房子漏雨的還不趕快修呀。除此之外，腸道菌群能生類胡蘿蔔素類物質，降低動脈硬化和中風的風險；還能通過跟淋巴系統談判，降低對食物的過敏反應。更為神奇的是，最新的研究成果表明，腸道菌群能根據對它對食物的喜好，調節你的生理和心理狀態。

腸道菌群該如何保護？

腸道菌群並不是簡單的細菌群落，很多科學家認為，腸道菌群甚至可以看作是人體內的另一個有器官，需要你的細心呵護。美國華盛頓大學Jeffery Gordon教授的研究成果表明，肥胖症、糖尿病這些高發疾病，都與腸道菌群失調密不可分。

保護腸道菌群，首要平衡膳食。

多吃蔬菜、雜糧等富含纖維素的食物，既喂飽了腸道菌群，也能為身體提供多種維生素和微量元素；而長期大魚大肉、高熱高脂飲食，既不利於腸道菌群生長，也增加自身罹患三高的風險。

其次規律作息和飲食。

腸道菌群在與人體的長期磨合中，也形成了自己固定的生物鐘和食譜。很多年輕人起居不規律，動輒熬夜通宵；飲食不規律，饑一頓飽一頓，喜嘗新鮮事物；長期下來，腸道菌群勢必失調，引發多種疾病。

再者還可適度進補。

多進食一些富含益生菌的發酵食物，比如酸奶、豆製品，相當於把益生菌吃進去，在一定程度上也能壯大腸道共生菌群的隊伍。

最后，重要的事情三遍，切勿濫用抗生素！切勿濫用抗生素！切勿濫用抗生素！長期服用、濫用抗生素，特別是廣譜抗生素，會將共生菌和致病菌同時殺掉，對腸道菌群造成嚴重影響，破壞腸道菌群平衡。因此，必須遵照醫囑，按量使用。

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