【摘 要】人类肠道是一个多元化和充满活力的微生态系统，它的结构和功能成为目前生命科学和医学的研究热点。随着人们对肠道菌群研究的深入，其结构和功能不断被挖掘，人们发现肠道菌群与宿主健康密切相关，甚至被认为是“被忽略的人体器官”。人类体内的肠道菌群与某些疾病的发生、发展有着重要的关联。肠道菌群在维持宿主生理功能具有上非常重要的作用，也对许多代谢性疾病，免疫性疾病以及肿瘤都有着密切的关系。本文将详细阐述某些疾病与肠道菌群的内在联系，让人们更加了解肠道微生物对人类健康的影响。
【关键词】肠道菌群；代谢；免疫；疾病；健康
微生物群是存在于人体内的一个复杂的群体，其具有群体的高密度性、广泛的多样性和交互的复杂性[1]。近年来，随着“人类微生物组计划（HMP）”、“肠道元基因组计划”等研究项目的开展，人类对肠道菌群的关注达到了空前的高度。人体的健康不仅与自身的基因组有关，还与肠道内环境微生物有密不可分的联系。肠道菌群通过与宿主间的相互作用调控肠道稳态，各种原因导致的肠道稳态失衡将会影响人体的健康，导致各种疾病的产生。肠道微生物结构和功能的异常与炎症性肠病、肠结核、感染性肠道炎症、肠易激综合征、肠道肿瘤等肠道疾病都有着密不可分的关系[2-5]。
1.肠道菌群介绍
人体肠道内有1000—1150种约100万亿细菌，是人体细胞数量的10倍，每个人至少有160种优势菌群。在健康人体的胃肠道细菌中，拟杆菌门和厚壁菌门多于90%，包括拟杆菌属、普氏菌属、卟啉单胞菌属、梭状芽孢杆菌、柔嫩梭菌属、真杆菌属、瘤胃球菌属和乳杆菌属等。[6]。在早期研究中，肠道微生物的功能更多的被认为与消化、营养方面有关，而如今越来越多的研究表明肠道菌群的直接代谢产物或者间接代谢产物和人体多种疾病有着密切的关系。宏基因组测序和代谢组学分析能帮助人们更好地研究和了解肠道菌群的结构和功能、宿主与肠道菌群的相互作用以及肠道菌群与某些特定疾病的发展相关的可能途径[7]。
2.肠道菌群与相关疾病的关系
2.1代谢疾病与肠道菌群
2.1.1肥胖与肠道菌群的关系
高脂肪饮食引起的肥胖者肠道菌群发生了明显变化，厚壁菌门比例升高，拟杆菌门、蓝藻细菌门、疣微菌门及无壁菌门比例下降[8]。肠道菌群可以通过调节黏膜屏障功能增加炎症，从而影响肥胖症。有研究者将常规条件下生长的小鼠肠道中的菌群注射给无菌小鼠后，尽管减少了食物的摄入，但其体重和脂肪仍然增加了[9]。
2.1.2糖尿病与肠道菌群的关系
研究发现，肠道菌可以通过影响胰岛素抵抗、血糖、代谢等因素影响糖尿病。肠道细菌通过降解多糖，使之转化为更易消化的物质，从而能被人和细菌本身更好地吸收利用，但是，与此同时也增加了糖尿病患者本身血糖的负担[10]。ZhangY等[11]发现益生菌干酪乳杆菌可以预防尿液氯离子的丢失并上调氯离子相关基因的表达，而氯离子丢失、高血清胆酸水平和高血糖的发生密切相关。
2.1.3高脂血症与肠道菌群的关系
健康情况下肠道菌群通过3种途径降低机体血脂含量[12]：肠道菌群可以分泌胆固醇氧化酶，促进胆固醇分解，进而维持机体胆固醇平衡；肠道菌群的代谢产物短链脂肪酸不但具有降血糖功能，还能降低血清甘油三酯和胆固醇的含量；肠道菌群中的益生菌如双歧杆菌、乳杆菌等能产生结合胆汁酸水解酶，此酶可促进肝脏利用胆固醇合成胆汁酸，从而达到降脂作用[13]。
2.1.4心血管疾病与肠道菌群的关系
美国学者从食物中筛选出一种能够抑制细菌产生TMA的化合物3，3-dimethyl-1-butanol（DMB），DMB通过干扰肠道菌群的代谢活性，使小鼠的 TMAO水平明显降低，抑制动脉血栓斑块的形成，从而对心脏病有一定治疗作用[14]。研究表明肠道中的土著芽孢杆菌可以促进结肠的肠嗜铬细胞合成血清素，为肠黏膜、内腔和血小板提供血清素[15]。
2.2免疫调节功能疾病与肠道菌群
研究表明，肠道菌群与人体自身免疫相关性疾病有关，如一些由免疫失调引起的肠炎、免疫相关性糖尿病（I型糖尿病）、神经方面的疾病、甚至一些癌症的发生、发展都可能与肠道菌群有着密切的联系[16]。CHOWDHURY等[17]分别以肠道菌群正常和缺乏的小猪为模型，比较二者肠道细胞内调节小猪生长、粘液合成及多种免疫调节因子基因的表达，发现其中多种基因的表达量出现上调或下调的情况，表明肠道菌群同小肠上皮细胞一起维持着正常的生理功能并保持了肠道的内环境稳定。研究发现大肠癌患者的大肠杆菌数量显著增加，双歧杆菌、乳酸杆菌、类杆菌等厌氧菌数量显著减少，厌氧菌和需氧菌的数量比例明显倒置[18]。因此，肠道菌群失调可能是多种疾病的重要病因学因素。
2.3肿瘤与肠道菌群
Wang等[19]通过454焦磷酸测序技术检测16SrRNA基因的V3区基因序列，研究了46名结肠癌患者和56名健康人群粪便细菌的多样性，并通过主成分分析和克隆文库研究这两类人群的肠道微生物之间的差异，结果显示脆弱拟杆菌、肠杆菌、大肠杆菌、志贺氏菌、克雷伯氏菌、链球菌和消化链球菌在结肠癌患者肠道较丰富，罗氏菌属、产丁酸盐细菌和毛螺旋菌含量较少；而普通拟杆菌和单行拟杆菌在健康志愿者的肠道比较丰富。
3.展望
随着研究的深入，正常菌群参与的生理功能将会越来越清楚，对菌群失调后引起的疾病种类及致病机理的认识也会随之增加，这不仅有利于疾病的防治，而且通过调节或控制肠道菌群的平衡有可能成为对多种疾病治疗的一个主要方面或者有效的辅助治疗手段。目前调整肠道菌群稳态的方法有改变饮食结构、使用益生元或益生菌（例如双歧杆菌、乳酸菌和丙酸杆菌）、抗生素和粪便移植等。此外，肠道菌群可以干预中药的代谢与转化，而中药又可以通过调整肠道菌群的失调来发挥治疗慢性代谢性疾病的作用，因此，中医中药在调节肠道菌群与治疗慢性代谢性疾病中有较大应用前景。
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论文作者:王云
论文发表刊物:《中国医学人文》(学术版)2018年5月上第9期
论文发表时间:2018/11/22
标签：肠道论文; 杆菌论文; 疾病论文; 细菌论文; 微生物论文; 关系论文; 人体论文; 《中国医学人文》(学术版)2018年5月上第9期论文;