腸道菌群的生物學(xué)意義及與疾病的關(guān)系

胡瀟逸+王鵬

【摘要】人體的腸道內(nèi)攜帶數(shù)量眾多、種類豐富的細菌群，它們與宿主之間形成了互利共生的關(guān)系，對宿主的健康產(chǎn)生了重大影響。近年來，隨著人們對腸道菌群的深入研究，發(fā)現(xiàn)腸道菌群總是和宿主保持動態(tài)平衡，但如果這種動態(tài)平衡被打破，則會引起各種生理疾病，導(dǎo)致人體功能紊亂。本文講述了人類腸道菌群的主要生理功能以及疾病與腸道菌群的關(guān)系。

【關(guān)鍵詞】腸道菌群；生理功能；疾病

【中圖分類號】R725 【文獻標(biāo)識碼】A 【文章編號】2095-6851（2017）07-0-01

人體內(nèi)攜帶的細菌種類繁多，數(shù)量龐大。一名健康成人的腸道內(nèi)大約含有1014個細菌，由30屬，500種組成，包括需氧菌、兼性厭氧菌和厭氧菌，其共同組成腸道菌群。根據(jù)腸道內(nèi)微生物的數(shù)量多少可以分為優(yōu)勢菌群和次要菌群，其中優(yōu)勢菌群是對宿主發(fā)揮主要生理功能的菌群，在很大程度上影響整個菌群的功能，決定著菌群對宿主的病理生理意義。此外，根據(jù)腸道內(nèi)微生物功能的不同又分為以下三類：益生菌、有害菌和中性菌。人體的健康與腸道內(nèi)的益生菌群結(jié)構(gòu)息息相關(guān)，腸道菌群在長期的進化過程中，通過個體的適應(yīng)和自然選擇，與宿主始終處于動態(tài)平衡，因此，人體在正常情況下，腸道內(nèi)菌群結(jié)構(gòu)相對穩(wěn)定，維持著其特定的生理功能，對宿主表現(xiàn)為不致病。

一、腸道菌群的功能

腸道作為重要的免疫器官，其所含有的免疫活性細胞占人體免疫細胞總數(shù)的60%～70%，它們和呼吸道、泌尿生殖道等處的粘膜下組織中的免疫細胞共同構(gòu)成黏膜相關(guān)淋巴組織（MALT），主要功能是將入侵微生物的抗原經(jīng)處理加工后，呈遞給T淋巴細胞和B淋巴細胞，激發(fā)免疫應(yīng)答，并產(chǎn)生分泌性IgA[2]。

（1）生物屏障作用 在腸道內(nèi)正常定植的微生物與宿主本身形成動態(tài)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）營養(yǎng)作用 腸道菌群能夠合成多種維生素，如維生素B族、維生素K族、葉酸。益生菌還可利用氨基酸分解產(chǎn)生的NH4合成蛋白質(zhì)或其他氨基酸。

（3）免疫調(diào)節(jié)作用 腸道微生物能刺激宿主建立完全的免疫系統(tǒng)，刺激機體產(chǎn)生“天然抗體”。

（4）生長與衰老 母乳喂養(yǎng)的嬰兒腸道內(nèi)的雙歧桿菌與成人腸內(nèi)的雙歧桿菌不同，其對嬰兒有促進生長發(fā)育的作用。相比于嬰兒與成年人，老年人腸道內(nèi)雙歧桿菌少，硫化氫產(chǎn)生菌和靛基質(zhì)產(chǎn)生菌多，這些細菌產(chǎn)生的有害物質(zhì)可加速衰老。

（5）代謝作用 腸道菌群能夠參與三大營養(yǎng)物質(zhì)的代謝合成，能把不溶性蛋白質(zhì)、糖類轉(zhuǎn)化為可溶性，將多糖變?yōu)閱翁牵瑢⑵咸烟亲優(yōu)槿樗岬取?/p>

（6）抑癌作用 腸道內(nèi)的雙歧桿菌有一定的抑癌作用。其主要機制是通過降低腸腔PH值，抑制致癌物或輔致癌物的形成，轉(zhuǎn)化某些致癌物質(zhì)成非致癌物質(zhì)，以及激活巨噬細胞等免疫功能[1]。

二、腸道菌群與疾病

正常情況下，腸道菌群和與人體總是保持著一個動態(tài)平衡，但是這種平衡在特殊情況下，可以被打破，造成腸道菌群失調(diào)，表現(xiàn)為腸道菌群在種類、數(shù)量、比例、定位和生物學(xué)特性上的變化。許多原因和疾病能引起腸道菌群失調(diào)，引發(fā)疾病或者加重病情，從而更加促進菌群失調(diào)，形成惡性循環(huán)，致使腸道疾病和許多疾病有關(guān)系。研究表明，腸道菌群失調(diào)與肥胖、炎癥性腸病、癌癥等疾病有密切關(guān)系。

（1）肥胖與腸道菌群失調(diào) 肥胖已經(jīng)成為嚴(yán)重威脅人類健康的全球性疾病，據(jù)世界衛(wèi)生組織統(tǒng)計，世界人口的13%患有肥胖，近幾年腸道菌群失調(diào)對肥胖的影響也備受關(guān)注。肥胖對宿主腸道微生物會產(chǎn)生很大的影響，2009年，劉偉偉[3]等研究發(fā)現(xiàn)，由于肥胖改變了機體對某些神經(jīng)肽如縮膽囊肽、鈴蟾肽等的敏感性，從而影響結(jié)腸的運動性，因此肥胖個體腸道菌群過度生長的可能性較高[4]。

（2）炎癥性腸病與腸道菌群失調(diào) 炎癥性腸病發(fā)病率和世界各地的經(jīng)濟發(fā)展和環(huán)境因素有一定聯(lián)系，發(fā)達國家的生活方式可能會損害人體腸道菌群定殖的自然狀態(tài)。腸道內(nèi)微生物與黏膜免疫之間的相互作用在腸道對免疫反應(yīng)的引導(dǎo)和調(diào)節(jié)中起重要作用。炎癥性腸病患者黏膜發(fā)生病變主要是由于腸道內(nèi)微生物過度增殖和免疫失調(diào)共同引起的。

（3）肝病與腸道菌群失調(diào) 肝病時消化道運動減弱，抗體、溶菌體、粘液及酸堿分泌減少，使環(huán)境更有利于細菌增長，腸道細菌上移，進入胃、小腸上段繁殖，出現(xiàn)細菌移位。

（4）免疫力與腸道菌群失調(diào) 機體在患重病或使用藥物造成免疫力下降時，細菌更容易侵入和繁殖，引起菌群失調(diào)，而且免疫力低下時更容易引起腸內(nèi)菌向上或向體內(nèi)移位。向上移位嚴(yán)重可引起肺炎；向體內(nèi)移位，可引起腸源感染和內(nèi)毒素血癥，甚至多系統(tǒng)器官功能衰竭[5]。

（5）癌癥與腸道菌群 研究表明，腸道菌群與惡性腫瘤的發(fā)生、發(fā)展、治療等密切相關(guān)，其主要通過以下幾種途徑影響腫瘤的發(fā)展：腸道內(nèi)微生物直接與腫瘤接觸，促進腫瘤發(fā)展；通過調(diào)控機體免疫系統(tǒng)，降低機體對腫瘤的免疫力；通過調(diào)節(jié)機體代謝，間接影響腫瘤細胞。其中，類桿菌在腸內(nèi)的增加具有致癌作用[6]，而大腸癌和腸道菌群的關(guān)系尤為密切。傅冷西等證明大腸癌患者類桿菌、梭菌和梭桿菌等較正常人高[7]。

人體腸道內(nèi)的微生物群落和人自身是一個共生體，它們的存在與人體健康息息相關(guān)。近年來，有關(guān)檢測腸道菌群的技術(shù)飛速發(fā)展，其中發(fā)展最快的就是元基因組技術(shù)，元基因組技術(shù)[8]是一種以環(huán)境樣品中微生物群體的基因組為研究對象，以功能基因篩選和測序分析為研究手段的新型微生物研究方法。目前，腸道菌群的元基因組學(xué)研究已取得了巨大的進展，為人們對疾病的認識開辟了新的研究領(lǐng)域。

參考文獻

[1]尹軍霞等.腸道菌群與疾病[J].生物學(xué)通報，2004，39（3）：26-27；

[2]管遠志.腸道菌群及其生物學(xué)意義[J].臨床兒科雜志，2009，27（11）：1095；

[3]劉偉偉等.肥胖與腸道菌群的相關(guān)性[J].生命的化學(xué)，2009，29（6）：928-930；

[4]魏曉等.人類腸道菌群與疾病關(guān)系的元基因組學(xué)研究進展[J].中國微生態(tài)學(xué)雜志，2011，23（1）：77；

[5]尹軍霞等.腸道菌群與疾病[J].生物學(xué)通報，2004，39（3）：27；

[6]侯曉華等.慢性腹瀉病人腸道菌群的研究[J].中華消化雜志，1990，16（1）：23；

[7]呂蘇成等.小鼠飲食限量對其腸道菌群和壽命關(guān)系的影響[J].中國老年學(xué)雜志，2000，20（2）：118；

[8]魏曉等.人類腸道菌群與疾病關(guān)系的元基因組學(xué)研究進展[J].中國微生態(tài)學(xué)雜志，2011，23（1）：76.