腸道微生態的生理學研究進展

方明

【摘要】本文詳細分析了關于腸道微生態的生理學方面的研究，主要包括組織結構發育、機體新陳代謝、腸腦軸、內分泌、免疫系統五個方面，為相關研究提供參考。

【關鍵詞】腸道微生態；生理學

目前，隨著分子生物學、基因組學等方面不斷進步，關于人體微生態方面的認識程度不斷加深，在人體各個組織結構中均存在大量微生物，而腸道中微生物數量最大。腸道菌群通常與腸黏膜維持著共生關系，在機體免疫、新陳代謝方面均發揮著重要作用。

1腸道微生態和組織結構發育

腸道中存在豐富的微生態系統，微生物種類高達1000多種，其微生物數量在人體微生物總數中占比高達約78%。新生兒出生后從所獲得的微生物主要從周圍環境中獲得，3歲左右腸道微生物可維持相對穩地。有學者指出，無菌小鼠腸道黏膜表面積、黏液層顯著減少，腸絨毛明顯變薄，腸系膜淋巴結、集合淋巴結、脾白髓等均發育不完善。有學者提出人機體免疫系統與腸道微生物的形成發育同步，而機體營養不良則與發育不完善的腸道菌群有一定的關系。

2腸道微生態和機體新陳代謝

2.1脂質和膽鹽代謝

機體內營養物質的消化、轉運、代謝以及調節機體能量等過程均有膽汁酸的參與，膽汁酸是機體代謝中重要的物質。膽汁酸主要是由肝臟將膽固醇轉化后而成，腸道會對膽汁酸進行吸收，其中，腸道微生態主要利用法尼醇x受體、G蛋白耦聯膽汁酸受體信號來對膽汁酸的合成、代謝、重吸收過程進行調節，最終對機體脂質情況進行調節。膽汁酸能促進小腸內先天性免疫基因活化而對腸道微生態產生影響。有學者指出，Akkermansia等特定腸道菌與糖尿病、肥胖等疾病有著緊密聯系。

2.2營養物質代謝

腸道微生物菌群能對食物中的抗性淀粉、多糖等合成短鏈脂肪酸進行降解處理，且可結合G蛋白耦聯受體類對腸道黏膜上皮屏障維持、免疫調節、能量供應等生物學過程產生影響。小腸直接分解吸收食物中小部分蛋白質，大部分蛋白質直接被運送至大腸，且在大腸微生物菌群的作用下被分解為酚類、多胺、吲哚類等代謝產物、如腸道微生物菌群代謝處理色氨酸后產生的色胺、吲哚一3一乙酸、吲哚等物質能直接對免疫細胞中孕烷受體、芳香烴受體產生作用，從而達到調節腸粘膜免疫功能、維持腸粘膜屏障的目的。

2.3藥物代謝

有學者認為高度變異腸道微生物菌群在藥效發揮方面發揮著重要作用。腸道微生物菌群能對藥物代謝動力學過程產生影響，如腸道微生物菌群能調節肝臟藥物代謝相關基因，或可通過微生物合成酶來修飾藥物分子結構，或者也可以通過對藥物靶點的競爭作用來影響藥物治療效果。不僅如此，部分藥物對腸道微生物菌群有著直接影響，如柳氮磺胺吡啶、非那西汀、地高辛、抗生素等藥物，臨床上用藥時需要考慮菌群影響因素。

3腸道微生態和腸腦軸

腸腦軸是胃腸道與大腦之間神經、免疫、內分泌等信號雙向交流的系統，而腸腦軸受腸道微生物菌群的影響。無菌小鼠在應激條件下的焦慮行為、大幅度下丘腦一垂體一腎上腺軸調節活動的異常程度均大于無特定病原體級小鼠，無菌小鼠內臟的高敏感度與肥大細胞過度激活有緊密聯系。腸道微生物菌群代謝產物SCFAs參與血清素的合成和分泌、腸道中樞以及神經元活動、腦內神經遞質傳遞、維持血腦屏障等過程。

4腸道微生態和內分泌

有學者指出，部分激素或激素樣化合物可由腸道菌群微生物直接合成，且腸道菌群能對腸道內分泌細胞合成以及相關激素的合成進行調節。相關研究中，腸道菌群代謝產物SCFAs能對L細胞表面G蛋白耦聯受體41產生作用，能對胰高血糖素樣肽一1、葡萄糖依賴性促胰島素多肽釋放等進行調控，可影響機體對胰島素的敏感性，能對嗜鉻粒細胞合成分泌血清素過程產生影響，并調節腸道運動、分泌反射、遠端組織器官功能活動等。

5腸道微生態和免疫系統

在生理條件下，腸道菌群中抗原和血液、淋巴間形成了持續免疫選好，能在不同生理狀況下維持腸道菌群穩定。腸道微生物菌群與免疫系統之間的關系直接決定著人體健康狀況。在天然免疫反應中，宿主免疫細胞通過多種機制來對外源微生物信號進行識別，如胞外微生物組分的細胞膜表面Toll樣受體、胞漿中受體Nod樣受體等，能特異性地對侵入細胞中微生物組分進行識別。微生物菌群直接對腸道淋巴細胞發育產生影響，淋巴細胞中受體AhR介導分泌的細胞因子IL-22在維持腸道黏膜屏障中發揮著重要作用。

6小結

腸道微生態與營養物質的分解代謝、藥物和毒素代謝調節、免疫系統調節、腸屏障等過程有著緊密聯系。腸道菌群的失衡可能與多種疾病的發生均有關聯，而加強對腸道微生態的研究對防治相關疾病有著重要作用。因此，需要加強對腸道微生態方面的研究，加強腸道微生態失衡與疾病狀態、腸道菌群與病毒等方面的認識，以進一步提高醫療水平。