人体微生态系统

人体微生态系统是体内微生物群落与其所处微环境(组织、细胞及代谢产物)的集合。其中,微生物群落是微生态系统的主体。微生物遍布全身各处,最主要在肠道、口腔、呼吸道、皮肤、胃、生殖道这6个地方。其中80%在肠道内。肠道菌群是人体的重要器官!

《科学》杂志曾经发表文章,指出肠道菌群是提供人体营养、调控肠道上皮细胞、先天性隐约的不可缺少的器官。

我们应把肠道菌群视为人体的一个器官,它是人体重要的组成部分,影响着人们的体重、消化能力、抵御感染的免疫能力,还能控制人体对癌症治疗药物的反应等功能。

1990年,随着美国、英国、法国、德国、日本和我国科学家共同参与了一项预算达30亿美元的人类基因组计划,人类对基因的认知逐渐加深。

基因影响着人体的细胞、组织、器官和系统,而我们却无力改变这与生俱来的“天赋”,除了一个后天形成的功能“器官”——人体微生态系统。

微生物的研究现状
人类微生物组计划(HMP)

人类微生物组计划是人类基因组计划的延伸,它研究的重点是通过元基因组学的方法研究人体内(表)的微生物群落结构变化与人体健康的关系。

人类肠道宏基因组计划

MetaHIT计划的目的是研究人类肠道中的所有微生物群落,进而了解人体肠道中细菌的物种分布,最终为后续研究肠道微生物与人的肥胖、肠炎等疾病的关系提供非常重要的理论依据。

人体元基因组研究项目

项目旨在推进全球对微生物世界的认知,从而使微生物组在多个领域有所应用。

健康取决于微生态平衡
健康取决于微生态平衡

人体微生物种类繁多,数量巨大,它们共同组成了人体微生态系统,经过漫长的生物进化过程,正常菌群与人体处于共生状态,并与人体建立起密切的关系,对促进人体生理机能的完善尤其是免疫功能的成熟起非常重要的作用。它们与机体已形成相互依存、互为利益、相互协调又相互制约的统一。这种统一体现了人类微生态的动态平衡,平衡则健康,失衡则致病。

疾病必然伴随着微生态失衡

当人体内的微生态处于平衡状态时,人就会处于健康状态,而如果由于环境影响,出现外源性感染或者是内源性感染,导致体内微生态失衡,人体就会进入亚健康、甚至是疾病状态。
由中华预防医学会微生态学分会进行的《中国人口亚健康与微生态失衡状况调查》,汇总全国345位专家的结论:

1. 微生态失衡与亚健康、慢性疾病互为因果
2. 疾病必然伴随着微生态失衡

肠道菌群平衡主导人体健康

人体微生态系统又以肠道微生态最为复杂,也最为重要,据医学研究表明,人体70%的免疫力来源于肠道,肠道上皮细胞、粘液共同组成肠屏障功能,健康的肠道菌群可以刺激人体分泌免疫因子,维持肠屏障功能稳定。

肠道菌群的作用
* 合成人体必须的营养素

人体肠道正常的微生物可以合成人体不能合成的营养素,如大肠杆菌可以合成人体必须的复合维生素B和维生素K。此外肠道微生物还能合成其他多种维生素、氨基酸、短链脂肪酸等营养物质。

* 提高免疫力

相关医学研究表明,人体70的免疫力来源于肠道,与肠道上皮细胞、粘液等共同组成肠屏障,健康的肠道菌群可以分泌免疫因子,维持肠屏障功能稳定。

* 促进有益菌竞争性定植

平衡的微生态系统菌群多样性高,有益菌数量多,易于形成竞争优势,定植于肠道,竞争性抑制有害微生物定植及进入血夜循环系统。

肠道微生态平衡的机制
肠道菌群

肠道菌群就是寄居在人体胃肠道内种类繁多的微生物群落,其数量占人体微生物的 80% 。其中有益菌、中性菌、有害菌 按一定的比例组合,在质和量上形成一种生态平衡。

肠道微生态失衡与亚健康互为因果关系,人体的肠道微生态平衡和人体健康息息相关。比如人体的营养代谢和正常菌群有着密切关系;正常菌群能够发挥免疫调节的重要功能,对于人体抵抗各种各样的疾病发挥着不可或缺的重要作用。

肠道菌群的保护伞

肠道内的菌群状态平衡,身体就能保持健康。

肠道内的菌群状态失衡,就会导致人体产生的毒素排不出去。这些毒素会被肠道反复吸收,之后就会进入血液,污染血液,产生血毒,出现血脂含量升高、血液粘稠、血液流速减慢等现象,导致血液中的污垢发生沉淀。随着毒素越积越多,血液以及血管就会发生病变,血液流经的全身各处器官也会大受影响,严重的可能会患上癌症、心绞痛、心肌梗死、脑梗死、肾炎、肾功能不全、肝炎、肝硬化、类风湿等疾病,最严重的肠道菌群失调症甚至可能会导致死亡。

因此,胃肠道微生态失衡乃百病之源!

肠道菌群失衡的原因
肠道微生态的重大科研发现

2004年,美国科学家杰夫•高登在实验室有了创新性的发现。

杰夫•高登选择一对同卵双胞胎姐妹进行实验,她们的基因是相同的,由于后天生活环境不同,姐姐长得比较胖,而妹妹长得比较瘦。

实验室的科研人员提取了姐妹俩的肠道菌群,并将之移植到无菌小鼠身上。移植了胖姐姐的小鼠在经过低脂肪高纤维饲料(营养餐)的喂养后依然变成了一只胖鼠,而瘦小鼠在保持同样的喂养方式下体重没有发生明显改变。

科学家敲下了肠道微生物与一种常见疾病——糖尿病之间关系的实锤

2019年2月20日荷兰格罗宁根大学的Cisca Wijmenga 和英国牛津大学的Mark McCarthyl领导的一个联合团队发现,肠道微生物发生的丁酸,能改进人体的胰岛素呼应;而另一种产品丙酸的反常,则会进一步降低2型糖尿病的发病危险。相关研讨宣布在闻名学术期刊Nature Genetics上。

参考资料:外星探索2019年2月20日文“科学家终于敲下了肠道微生物与一种常见疾病——糖尿病之间关系的实锤!”

一项来自东芬兰大学的新研究表明血清中高浓度的吲哚丙酸可以预防2型糖尿病。吲哚丙酸是肠道细菌产生的代谢产物,人体可以通过高纤维食物增强吲哚丙酸的产生。这项新发现发表在Scientific Reports上,由东芬兰大学LC-MS代谢组学中心与大量芬兰及瑞典研究机构合作完成。

参考资料:Indolepropionic acid and novel lipid metabolites are associated with a lower risk of type 2 diabetes in the Finnish Diabetes Prevention Study
国内外多篇论文指出:调节肠道微生态是改善2型糖尿病的有效方法​
肠道微生物与健康饮食代谢的相互作用

Sahlgrenska学院Wallenberg心血管和代谢研究实验室主任Backhed说:“我们的研究结果清楚地表明,肠道微生物群与饮食之间的相互作用对于了解我们在健康和疾病中的代谢是多么重要。”

恢复肠道微生态平衡才能从根源上逆转血糖指标 !

以赵立平为代表的科研团队在国际杂志《科学》SCIENCE上发布论文,膳食纤维可有选择性地促进肠道菌群生长,并逆转2型糖尿病临床指标。