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肠道微生物菌群与慢性肾脏病的研究进展

肠道微生物菌群与慢性肾脏病的研究进展
肠道微生物菌群与慢性肾脏病的研究进展

中国血液净化2019年9月第18卷第9期Chin J Blood Purif,September,2019,Vol.18,No.9

·综述·

肠道微生物菌群与慢性肾脏病的研究进展

王小琪1李忠心1

中图分类号:R692.5文献标识码:A doi:10.3969/j.issn.1671-4091.2019.09.017

肠道微生物群与宿主一直互利共存的,并在宿主的新陈代谢中扮演着重要角色。正常肠道微生物群以营养、代谢、生理和免疫功能等多方面影响着人体健康,而肠道微生物群菌群失调参与多种疾病的发生发展,如肥胖、2型糖尿病、炎症性肠病、心血管疾病等。目前越来越多的证据表明,肠道菌群失调参与了导致慢性肾脏病(chronic kidney disease,CKD)的进展以及并发症的发生,而补充益生菌可能对CKD 患者具有潜在的收益,本文就肠道微生物菌群与CKD 的关系,综述如下。1肠道微生物群人类的肠道具有极为复杂的生态环境,栖息着大约30属500多种细菌,超过1013的微生物细胞构成了肠道微生物群,即肠道菌群。通常成人的肠道中存在2种优势菌群,厚壁菌门和拟杆菌;其他的一些放线菌、变形菌则占较少的比例[1]。每种细菌在肠壁的特定位置定植,不同的细菌沿着肠道有不同的分布。肠道菌群的功能多样,甚至可以被认为是一个具有代谢活性的内生“器官”,在疾病的诊断、治疗和预防等诸多方面具有重要作用。1.1参与宿主代谢及免疫调控生理状态下,肠道菌群参与了那些宿主不能独立完成的代谢活动,如代谢不易消化的植物多糖,合成特定的维生素,转化结合胆汁酸,降解草酸盐等[2]。更为重要的是,肠道菌群促进了免疫系统的发展与成熟,并降低了食物和环境抗体诱发的过敏反应[3]。机体处于应激状态时去甲肾上腺素的释放会使致病性革兰氏阴性细菌的数量和种类增加。1.2构建肠道上皮屏障肠上皮细胞是指位于固有层表面的单层柱状上皮细胞,位于肠腔与固有层间,这些柱状上皮通过紧密连接结合在一起,构成肠道上皮屏障,对抗体和病原体的转移具有隔离作用。在良好的健康状况下,肠道屏障非常有效,肠腔内的一侧被肠道细菌大量繁殖,而基底外侧则保持无菌状态。共生的肠道微生物通过多种机制维持肠道功能的完整性,包括①恢复并维持紧密连接的蛋白结构;②诱导上皮细胞的热休克蛋白;③与致病菌竞争结合肠道上皮细胞;④分泌抗菌肽[4]。另一方面,肠道菌群通过降低肠道内炎症反应来维持肠上皮屏障。TOLL 样受体(Toll-like receptor,TLR)由模式识别受体家族组成,用于识别微生物的保守分子产物。肠道菌群通过细胞壁脂质酸激活TLR2来抑制肠道炎症,有效保

护了紧密连接,从而强化了肠道屏障[5]。

2CKD 与肠道菌群

最近,人们已经证明CKD 的发生及发展与肠道微生物菌群失调有关,肠道微生物群和肾脏疾病可以相互影响,互为因果,微生物菌群失调会增加肾脏疾病的易感性,并加重肾脏疾病的进展;而肾功能恶化也会加剧肠道菌群失调。

2.1肠道微生物菌群失调

由于肠道微生物群可以很好地适应生物环境的

变化,因此早期CKD 的患者中就可以观察到肠道细

菌的定量和定性发生变化。在早期CKD 患者体内,小肠中的需氧菌和厌氧菌较正常人有所增加,而结肠内的变形菌、放线菌和厚壁菌属也有增加。在终末期肾病(end-stage renal disease,ESRD)患者中,十二指肠和空场的需氧菌和厌氧菌较正常人群均有明显升高,而乳杆菌和普雷沃氏菌的数量则明显减少。在透析人群的研究中发现,虽然在细菌总

数上血液透析患者与普通人并无明显差异,但血液

透析患者体内的需氧菌约为正常人的100倍,肠杆菌属、肠球菌属等明显增多;厌氧菌方面,血液透析患者体内的双歧杆菌含量明显下降,产气荚膜杆菌

基金项目:潞河医院中心实验平台建设研究(KJ2019CX001-09)

作者单位:101199北京,1首都医科大学附属北京潞河医院肾病中心

通讯作者:李忠心101199北京,1首都医科大学附属北京潞河医院肾病中心Email:lymtics0327@https://www.doczj.com/doc/c92247220.html, ??

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人体肠道微生物群落与疾病

人体肠道微生物群落与疾病 .82.公共卫生与临床医学201062J】JJPublicHealthandClinicalMedicineV olume6,Number2,May2010 人体肠道微生物群落与疾病 翁幸鐾,糜祖煌 术专家论坛术 通讯作者:糜祖煌(1962一),男(汉族),江苏省无锡市人;1982年毕业于镇江医学院(现改为江苏 大学),研究员,任无锡市克隆遗传技术研究所所长;任公共卫生与临床医学》常务编委,编辑委 员会副主任委员,中国优生与遗传杂志编委,中华检验医学杂志编审专家,现代实用医学杂志编委, 世界感染杂志常务编委,中国人兽共患病学报编委,中国抗生素杂志编委,中华流行病学杂志审稿专 家,中华医学会微免学会支原体学组成员,亚洲支原体组织(AOM)理事;先后在中华检验医学杂 志》,Ⅸ中华医院感染学杂志,中华流行病学杂志》,中国抗生素杂志》,世界感染杂志》 和国外专业期刊发表论着,述评,专家论坛栏目文章共200余篇;主持完成国家自然科学基金项目2

个,省市基金项目多个;参编专着3部.主要研究方向:从事微生物分子鉴定,耐药基因和毒力基因 及菌株亲缘性分析等. 摘要:人体肠道定植的微生物群落绝大多数是无害甚至是有益的,它们就像器官一样行使实质性功能. 一 旦肠道微生物群落异常,就会产生一系列疾病.本文阐述了人体肠道微生物群落的形成和影响因素, 以及微生物群落异常与疾病的关系,并探讨了治疗方案和研究前景 关键词:肠道;微生物群落;异常;疾病;治疗 中图分类号:Q939.121文献标识码:A HumanIntestinalMicrobiotaandDiseasesWENGXing-beM1Zu—huang2(| Departmentof MedicalLaboratory,NingboNO.Hospital,Ningbo,31501~China,2Departme ntofBioinformatics,Wuxi CloneGen—TechInstitu把.Wuxi,214026.Chma1 Abstract:Themajorityofhumanintestinalmicrobiotaareharmlessorevenbene ficialbyperforming functionsessentialforoursurviva1.Shiftsinthemicrobialspeciesthatresideino urintestineshavebeen associatedwi也alonglistofpathogenesis.Thereviewprovidedanoverviewontheformationof

慢性肾脏病(CKD)定义、诊断及分期

慢性肾脏病(CKD)定义、诊断及分期慢性肾脏病(CKD)定义、诊断及分期 ——KDIGO伦敦研讨会纪要 2009年10月4-6日,慢性肾脏病:改善全球预后(KDIGO)国际机构在英国伦敦召开了慢性肾脏病(CKD)定义、诊断及分期研讨会。其主要目的是汇总全球CKD随访资料,以预后为硬终点,评价估算的肾小球滤过率(eGFR)及尿白蛋白与终点事件间关系,对现行CKD诊断和分期系统进行重新评估。 来自全球十余个国家和地区的近百位肾脏及全科医师,检验医学、流行病学、统计学专家和社区卫生保健者代表出席了本次会议,这其中既有现行CKD诊断系统的制定和拥护者,也有持不同观点的专家和学者。 唯一受邀参加此次高端学术研讨会的中国大陆学者、北京大学第一医院王海燕教授和王芳医师对此次会议的背景及所获部分成果等内容进行了系统介绍,希望对我国临床医师有所助益。 背景 2002年,美国肾脏病学会(ASN)制定的肾脏病/透析临床实践指南(KDOQI)提出了CKD诊断的全新概念,用以代替既往的“慢性肾损伤”、“慢性肾衰竭”等名称,并制定了分期系统(见右表)。 表2002年KDOQI的CKD分期系统 分期描述根据严重度分类根据治疗分类 肾损伤伴GFR正常GFR?90 T代表移植 1 或升高 肾损伤伴GFR轻度GFR为60~89 2 下降

GFR中度下降 GFR为30~59 3 GFR严重下降 GFR为15~29 4 肾衰竭 GFR<15(或透析) D代表透析 5 注:GFR肾小球滤过率,单位为ml/(min?1.73m2) 2004年,国际肾脏病学会(ISN)的KDIGO采纳了CKD的定义和分期系统并向全球推广,使其分别成为全球肾脏病相关医疗及学术交流的统一疾病分类名词和划分标准。 7年来,CKD领域的新研究不断涌现,尤其是在普通和高危人群中进行的早期CKD流行病学调查,如欧美、我国等全球多个国家和地区均进行了CKD筛查研究。与2000年相比,目前在Pubmed上可检索到的CKD相关文献已增加1倍以上。肾脏早期评估计划(KEEP)、肾脏和血管终末期疾病预防(PREVEND)等多个CKD随访人群的建立,将有利于进一步明确CKD危险因素和防治措施。 CKD流行病学研究的开展,唤起了公众和非肾脏病专科医师对CKD的关注,提高了CKD是公共卫生问题的意识,推动了CKD公共卫生政策的制定,获得了相当的社会效应。 问题 虽然2002年的CKD定义及分期系统堪称CKD发展史上的里程碑,但由于受到当时循证医学证据的限制,仍可能存在不足。随着近年来相关证据的不断积累,对该系统的质疑和争论日益凸显,是否应对其进行修订也被提上日程。 过度诊断, 以KDOQI的CKD定义及分期为依据的流行病学调查显示,CKD的人群患病率为6%,16%,这一比率远高于肾内科医师的日常接诊量,且与终末期肾脏病(ESRD)患者的实际数量亦不成比例;此外,新增的CKD人群主要集中于CKD3期,且以老年人多见。上述结果引发了是否由于CKD的定义导致其患病率被高估的质

人体肠道菌群定量技术研究进展

人体肠道菌群定量技术研究进展 姜美娟,梁冰 (中国人民解放军第401医院检验科,青岛266071) 摘要在传统微生物学研究中,人们只重视致病菌的作用,而没有重视正常菌群的作用。通过对肠道菌群的分布特点和生理功能的了解,我们认识到肠道菌群的微生态平衡与人的健康及疾病的密切关系系,针对传统培养方法存在的问题,国内外专家先后开展了分子生物学方法的研究和生物学评价工作。本文结合本课题组的研究,对各种技术的特点及存在的不足进行了全面的论述。 关键词肠道菌群;定量技术;进展 中图分类号:R445.6文献标识码:B doi:10.3969/j.issn.2095-1434.2011.03.013 正常菌群在人体内分布很广,其中以肠道菌群最具有代表性。对健康人的粪便标本研究已知,肠道内栖息着大约400 500种微生物,其中包括细菌、真菌和病毒等。这些微生物的总质量约为1kg,其体积相当于1个人的肝脏,其数量为1014个,是人体自身细胞总数的10 20倍[1]。在常见的十几种细菌中,绝大多数为专性厌氧菌,约占99%以上,包括双歧杆菌、乳杆菌、优杆菌、拟杆菌、消化链球菌等,也有少量的兼性厌氧菌、专性需氧菌和微需氧菌,如肠杆菌属细菌、肠球菌、葡萄球菌、酵母样菌等。它们构成了人体胃肠道的生物学屏障。肠道正常菌群与宿主、菌群中各种微生物之间相互依存,相互协调,处于动态平衡。大量研究表明,肠道正常菌群对宿主具有消化、吸收、营养、生物拮抗等生理作用,实际上已成为宿主生命的必需的组成部分。当这些正常的微生物群落受宿主及外环境影响,其种群数和菌量、活性发生了异常或定位转移时,这些群落中就容易容纳外籍菌,原先的平衡遭到破坏,出现菌群失调。在人体抵抗力降低的情况下,如瘦弱婴幼儿,年老体弱和患急、慢性疾病者,以及长期使用广谱抗生素、免疫抑制剂、肾上腺皮质激素、抗肿瘤药物和放射治疗者,尤其是应用广谱抗生素者,可使肠道正常菌群被抑制而数量减少,耐药的过路菌过量繁殖,造成肠道菌群失调,同时,肠道菌群的失调还会加重某些疾病的严重程度。因此确切了解肠道菌群变化及对肠道菌群进行精确定量对疾病的诊断有着重要的意义。 1直接镜检法 镜检法是目前广泛采用的进行肠道菌群分析的方法。该方法是通过油镜观察革兰染色粪便涂片的菌群象,估计细菌总数、球菌与杆菌比例,革兰阳性菌与革兰阴性菌的比例,结合各种细菌的形态特点、有无特殊形态细菌增多等结果来综合判断菌群状况。 观察细菌总数可以先计数部分(如1/8视野)油镜视野中细菌的数量,再对整个视野进行估计,观察几个视野后取平均值。一般来说,每视野细菌数在501 5000个为正常,101 500个为轻微少,11 100个为明显减少,11个以下为显著减少,也有高于5000的情况,但较少见,临床意义不大。细菌总数减少则与肠道菌群失调存在密切关系,应引起重视,并结合细菌类别构成等指标进行综合评估。由于通过涂片镜检的方法无法精确区分细菌种类,一般就细菌形态和染色性将细菌分为4大类,即革兰阳性杆菌、革兰阴性杆菌、革兰阳性球菌、革兰阴性球菌,通过计算4者的比例来评估肠道菌群的特征。具体计数方法为:计数1000个细菌中各类细菌的百分率。可先计数部分视野中(如1/8视野)各类细菌数,然后估计全视野中的各类细菌数[2]。该方法虽然由于所需设备简单,操作简便,耗时短,很适宜临床应用。但是并不能完全反映肠道菌群的状态,更不能对细菌种类及数量进行精确定量,而且操作过程受主观因素影响较大,不易于推广。 2活菌定量培养计数法 Hartemink等人[3]于1997年提出了活菌定量培养及计数的方法,即将一定质量的粪便标本,悬浮于PBS中,经连续10倍稀释,分别接种于不同的选择培养基中,进行培养。对不同培养基选取最佳分布菌落进行计数,并根据其相应稀释倍数而得到细菌在标本中的含量。此法可以同时显示肠道菌群的多样性和比例构成。但是,目前选择性培养基并不能真正做到完全特异性选择,仍有85%的肠道菌群无法培养得到。而且稀释平皿接种费时,通常孵育需2 3d,如果微生物分布不均,呈链状或成丛,则导致低估真正菌数。平皿接种中的氧化作用会杀死像双歧杆菌这样的厌氧菌,影响菌数的估计。 3聚合酶链式反应技术(polymerase chain reaction,PCR) 16S rRNA是编码细菌核糖体16S小亚基的核酸序列,而16Sr DNA是编码它的DNA序列,存在于所有细菌的染色体基因组中。16S rRNA基因可分为保守区和可变区,在不同的微生物可变区其核苷酸序列不同,一个16SrRNA的基因序列就代表着一种原核生物[4]。16SrRNA/rDNA分子是研究微生物的最佳靶分子,利用保守区系列设计通用引物来判断细菌的存在与否,也可以利用16Sr DNA可变区特异性序列来进行特异性微生物种属鉴定和分型,这在细菌分类学中可作为一个科学可靠的指标。基本过程是:先用PCR法扩增模板DNA,然后对扩增片段进行测序,获 182 第22卷第3期航空航天医学杂志2011年3月

水生动物肠道微生物研究进展

水生动物肠道微生物研究进展 作者:张美玲杜震宇 来源:《华东师范大学学报(自然科学版)》2016年第01期 摘要:动物体消化道栖息着一个数量庞大、种类繁多的微生物群落,肠道微生物与宿主生理代谢的相互关系已成为国际生物学界研究的热点之一.然而与高等动物相比,水生动物这方面的研究尚处于起步阶段.本文从水生动物肠道共生微生物形成的影响因素、水生动物肠道微生物的组成特点、肠道微生物对宿主的影响以及肠道微生物生态学研究策略方面综述了近年来国内外研究取得的进展,阐述了消化道微生物分子生态学研究在水生动物营养代谢、免疫及发育调控中的意义和发展前景. 关键词:肠道微生物;水生动物;益生菌;免疫调节;营养代谢 中图分类号:Q938.1 文献标识码:A DOI:10.3969/j.issn.1000-5641.2016.01.001 0引言 动物体消化道内栖息着一个数量庞大的微生物群落,约含1000~5000种微生物,并由此在宿主肠道内形成了一个复杂的微生态系统(micro-ecosystem).目前已知,消化道菌群与宿主及消化道环境(如食物、体温、pH值等)三者之间构成了相互作用与依赖的“三角”关系,共同参与营养物质的消化、吸收及能量代谢的过程,在高等动物中,已有很多研究阐明肠道微生物参与宿主营养代谢或免疫调节.新近的研究工作发现,人体肠道内的拟杆菌具有独特的碳水化合物结合结构域,可以有效地提高细菌对于膳食纤维的结合能力,增强其降解多糖的效率,帮助宿主利用膳食中的多糖类物质,人体肠道内的柔嫩梭菌(Fae-calibacterium prausnitzii)通过分泌特定的代谢物阻断NF-κB的激活及IL-8的产生,从而抑制肠道炎症疾病的发生,随着对肠道微生物功能解析工作的逐步深入,现在学界已逐渐认识到,在动物生理学尤其营养代谢研究中,必须充分考虑肠道细菌的作用。当前,高等动物肠道微生物与宿主生理代谢的相互关系与调控机制已成为国际生物学和医学的研究热点之一.然而水生动物肠道微生物与宿主生理的关联与调控研究尚处于起步阶段。相比于陆生脊椎动物,水生动物处于更为复杂的生态环境之中,其肠道微生物结构和陆生动物相比具有更大的多样性和复杂性,这也给水生动物肠道微生物研究带来了挑战。尽管如此,国内外仍有一些学者对水生动物肠道微生物进行了初步研究,并取得了较好的进展。 1水生动物肠道微生物结构形成的影响因素 与其它动物相类似,目前的研究表明水生动物的遗传背景、饲养环境、饲料组分均可以显著影响其肠道微生物的结构组成.关于宿主的遗传背景对肠道微生物的影响目前在国内外均有报道,研究发现处于不同生长环境中的斑马鱼肠道存在一个核心菌群,而生活在同一淡水环境

微生物与人类健康2018

伤寒与细菌性痢疾 1 【单选题】(B)是细菌性痢疾的主要传播渠道。 A、唾液 B、食物 C、水源 D、体液 2 【单选题】通过(B)传播有可能会感染伤寒沙门氏菌。 A、空气 B、水源 C、唾液 D、接触 3 【单选题】伤寒可能首先出现的症状是引起(A)出血和穿孔。 A、肠道 B、胃 C、肾 D、肺 4 【判断题】采用抗生素治疗后,伤寒病死率可以降低到1%以下。(对)

【判断题】任意一种细菌与志贺氏菌结合都可以感染伤寒。(错) 1.2 霍乱与破伤风 1 【单选题】下列选项中,哪些不是霍乱可能引起的结果?(D) A、酸中毒 B、腹泻 C、反射性呕吐 D、血压上升 2 【单选题】下列不是关于破伤风杆菌说法的是(A)。 A、经飞沫传播感染 B、棒槌状 C、广泛分布与环境、土壤 D、厌氧细菌 3 【单选题】霍乱从1817年到1923年在世界范围内流行了(A)次。 A、6次 B、5次

C、4次 D、3次 4 【判断题】几乎不引起局部炎症症状,煮沸即可使之失活是破伤风感染。(错)5 【判断题】分泌外毒素,造成末端神经系统急性中毒的症状是破伤风感染。(错) 1.3 梅毒与幽门螺杆菌 1 【单选题】梅毒在不治疗的情况下,死亡率约达(D)。 A、50% B、30% C、40% D、20% 2 【单选题】由幽门螺杆菌引起的病症,(C)是十二指肠溃疡。 A、95% B、85% C、90% D、80%

3 【单选题】梅毒根据现有资料推测,(B)是其原发地。 A、亚洲 B、美洲 C、欧洲 D、大洋洲 4 【判断题】 梅毒病毒可能通过胎盘直接传染给胎儿。(对) 5 【判断题】存在于胃的上半部分幽门附近的病菌是幽门螺杆菌。(错) 1.4 黑死病 1 【单选题】通过(A)传播最容易得结核病。 A、空气 B、食物 C、水源 D、唾液 2

2020肠道微生物与免疫的研究进展

2020肠道微生物与免疫的研究进展 人体正常的肠道微生物数量达1012~1014,其平均质量约为1.5 kg[1-2],约6~10个类群(3 000种)微生物组成[2-3]。婴儿在出生之后不久就有微生物在肠道定植,直到肠道微生物达到一个稳定的共生群[4]。肠道微生物对于宿主是有益的,在过去10年的研究中,已经发现肠道微生物在人体发育、肠道屏障、免疫调节、物质代谢、营养吸收、毒素排出,以及疾病的发生、发展等方面发挥着巨大的作用。肠道菌群的紊乱可能导致肥胖、肝硬化、糖尿病、心血管疾病,以及孤独症等各种疾病的发生。肠道微生物的主要功能是帮助宿主代谢,使能量和营养物质更好地被利用,为肠道上皮细胞提供营养,增强宿主免疫功能,帮助寄主抵抗病原菌[5]。最近,大量的研究表明,肠道微生物的代谢功能是非常重要的,并且效率远远超过肝的代谢功能。例如肠道微生物不仅可以影响视网膜的脂肪酸组成和眼睛晶状体、骨骼的密度、肠道血管的形成[6];而且可以提供必需的营养物质(生物素、维生素K、丁酸等)和消化食用纤维素[7]。肠道微生物同脊柱动物已经一起进化了几千年,因此,免疫系统正常功能(抵抗细菌病原体)的实施需要依靠肠道微生物。同时,肠道微生物是刺激“黏膜免疫系统”(mucosal immune system)和“全身免疫系统”(systemic immune system)成熟的重要因子[8-9]。许多实验研究发现肠道微生物的组成及代谢产物对免疫和炎性反应有很重要的影响。如果肠内部免疫系统

崩溃就会引起慢性肠炎疾病,例如克罗恩病和溃疡性结肠炎[10],然而,由于共生肠道微生物的多样性和很难断定哪种细菌是共生菌还是条件致病菌,所以对于肠道微生物定植反应的免疫调控是复杂的。近几年,肠道菌群与免疫的研究受到越来越多人们的关注。因此,本文就肠道微生物与免疫系统的关系做一综述。 1 肠道微生物群相关的疾病 近年来,大量肠道微生物与肠道生理功能关系的研究表明,肠道微生物在宿主健康与疾病方面有重要的作用[11],通过对炎性反应动物模型的研究已经确定肠道微生物与肥胖、糖尿病、过敏和哮喘等疾病的发展和变化有重要关系[12]。目前,已经有许多实验发现肠道微生物与肥胖和糖尿病有关,其中一个最新的研究表明,在遗传或者饮食诱导的肥胖小鼠肠道内Akkermansia muciniphila(一种存在于黏液层的黏液素降解菌,在健康情况下,它占肠道微生物菌群总数量的3%~5%)菌急剧减少,在饮食诱导的肥胖小鼠肠道内A. muciniphila的丰度比对照组小鼠低100倍,在饮食诱导的肥胖小鼠口服A. muciniphila后发现小鼠的体质量降低和身体指数得到改良;进一步研究发现,A. muciniphila可以降低胰岛素耐受性,控制脂肪储存、脂肪代谢、甘油酯和葡萄糖的稳态[13]。另一个研究通过比较Ⅱ型糖尿(T2D)和正常70岁欧洲妇女的肠道微生物组成,发现在有糖尿病的群体中,4个乳酸

微生物制剂使用

池塘微生物制剂使用技术 微生态制剂是指在微生态理论指导下采用已知的有益微生物, 经培养、复壮、发酵、包埋、干燥等特殊工艺制成的用于动物的生 物活菌制剂。有时将其称为益生菌、益生素等。我国微生物制剂于 上世纪80年代开始应用于水产养殖,经过20多年的发展,目前已 颇具规模,光合细菌、EM菌、枯草芽孢杆菌、放线菌、硝化细菌、反硝化细菌、乳酸菌等被广泛应用于水产养殖业。 一、水产养殖业应用微生物制剂的背景 随着水产养殖业的迅猛发展,养殖规模越来越大,由于种质退化、池塘老化、饲料不当投喂等原因导致病害频繁发生,可以说,病害问题目前已成为制约我国水产养殖业发展的一个重要因素。为了防治疾病,用药量不断加大,尤其是抗生素的大量使用,不仅使一些致病菌产生较强的抗药性,同时也影响了鱼虾肠道内的有益菌群的正常生长,引起肠道内菌群生态的失调,从而影响鱼虾类的抗病能力。同时,大量使用药物对生态环境产生了不良影响,甚至对人类的健康带来威胁。2001年我国出口欧盟的冻虾仁产品含有违禁物质氯霉素便是敲响了我国水产品质量安全的警钟。因为药物残留超标引发的水产品质量安全事件迫使人们开始思考,如何让水产养殖业走上健康发展的轨道。答案只有一个:推行水产品无公害养殖技术。由于微生物制剂可通过调节养殖水体内的微生态平衡,净化水质,达到提高养殖品种健康水平及改良养殖环境的目的,而且微生物制剂具有无残留、无耐药性、无污染等副作用,它在一定程度上可部分替代或完全替代抗生素,为无公害水产品的生产创造条件。 二、水产微生物制剂的种类及其特点 作为水产动物微生物制剂的主要菌种有光合细菌、酵母菌、乳酸菌、硝化细菌、芽孢杆菌等。以复合型产品为主,如EM菌。 1、光合细菌:在水产养殖业中应用较广泛的微生物制剂,它是一类能进行光和作用原核生物的总称,它们的共同点是体内具有光和色素,可在厌氧、光照条件下进行光合作用。其在养殖水体内,可利用硫化氢或小分子有机物作为供氢体,同时也能将小分子有机物作为

肠道微生物与人类

肠道微生物与人类健康 很多人认为,显微镜下才能看到的微生物和人们的生活关系不大,即便有关也不是我们需要了解的。但事实上,微生物和人类健康有着密不可分的关系。在我们身体的表面和内部,尤其是在肠道里,不为人知地“居住”着许多微生物。在人体内,渺小的微生物最有“发言权”。 我们体内有2公斤重的细菌,但是其中只有大约20%可以被培养和研究。绝大多数的“人体房客”至今还不为人所知,它们对人体的健康也还不被理解。 1、基本概念及综述 1.1 肠道微生物的定义:是一类生长在动物肠道中的微生物,它们构成了一个独特、多变的生态系统。这是在已发现的生态系统中细胞密度最高的系统之一。该系统中积聚着大量的微生物,同时细菌与宿主细胞之间紧密地接触在一起。 人类肠道微生物:即生长在人体内的肠道微生物。 1.2 肠道微生物的类别:分为两种,第一种称为正常菌群,第二种称为过路菌群,又称为外籍菌群。 正常菌群:数量是巨大的,约为1014左右,在长期的进化过程中,通过个体的适应和自然选择,正常菌群中不同种类之间,正常菌群与宿主之间,正常菌群、宿主与环境之间,始终处于动态平衡状态中,形成一个互相依存,相互制约的系统,因此,人体在正常情况下,正常菌群对宿主表现不致病。 过路菌群:是由非致病性或潜在致病性细菌所组成,来自周围环境或宿主其它生境,在宿主身体存留数小时,数天或数周,如果正常菌群发生紊乱,过路菌群可在短时间内大量繁殖,引起疾病。 1.3 肠道微生物的分布:在人类胃肠道内的细菌可构成一个巨大而复杂的生态系统,一个人结肠内就有400个以上的菌种。从口腔进入胃的细菌绝大多数被胃酸杀灭,剩下的主要是革兰氏阳性需氧菌。小肠微生物的构成介于胃和结肠的微生物结构之间。近端小肠的菌丛与胃内相近,但常能分离出大肠杆菌和厌氧菌。远段回肠,厌氧菌的数量开始超过需氧菌,其中大肠杆菌恒定存在,厌氧菌如类杆菌属、双歧杆菌属、梭状芽孢杆菌属,都有相当数量。在回盲瓣的远侧,细菌浓度急剧上升,结肠细菌浓度高达1011~1012 CFU/mL(CFU即colony forming unit,菌落形成单位),细菌总量几乎占粪便干重的1/3。其中厌氧菌达需氧菌的103~

肠道菌群领域研究进展(完整版)

肠道菌群领域研究进展(完整版) 已有大量研究证实,肠道菌群与肥胖、糖尿病、高脂血症、高血压、心脑血管疾病、慢性肾病、神经系统疾病等相关,肠道菌群科学家们2019年在肠道微生物组研究领域取得了研究成果; 【1】Nat Biotechnol:突破!科学家在人类肠道微生物组中鉴别出100多种新型肠道菌群! 近日,一项刊登在国际杂志Nature Biotechnology上的研究报告中,来自英国桑格研究院等机构的科学家们通过对肠道微生物组研究,从健康人群的肠道中分离出了100多个全新的细菌类型,这是迄今为止研究人员对人类肠道菌群进行的最全面的收集研究,相关研究结果获奖帮助研究人员调查肠道微生物组在人类机体健康及疾病发生过程中所扮演的关键角色。 本文研究结果能帮助研究人员快速准确地检测人类肠道中存在的细菌类型,同时还能帮助开发出治疗多种人类疾病的新型疗法,比如胃肠道疾病、感染和免疫疾病等。人类机体中细菌大约占到了2%的体重,肠道微生物组就是一个主要的细菌聚集位点,同时其对人类健康非常重要。肠道微生物组的失衡会诱发诸如炎性肠病等多种疾病的发生,然而由于很多肠道菌群难以在实验室环境下生存,因此研究人员就无法对其进行更加直观地研究。

【2】Science:肠道微生物组可能是药物出现毒副作用的罪魁祸首 药物本是用于治疗很多患者,但是一些患者遭受这些药物的毒副作用。在一项新的研究中,来自美国耶鲁大学的研究人员给出了一种令人吃惊的解释---肠道微生物组(gut microbiome)。他们描述了肠道中的细菌如何能够将三种药物转化为有害的化合物,相关研究结果发表在Science期刊上。 研究者表示,如果我们能够了解肠道微生物组对药物代谢的贡献,那么我们能够决定给患者提供哪些药物,或者甚至改变肠道微生物组,这样患者具有更好的反应。在这项新的研究中,研究人员研究了一种抗病毒药物,它的分解产物可引起严重的毒副反应,并确定了肠道细菌如何将这种药物转化为有害的化合物。他们随后将这种药物给予携带着经基因改造后缺乏这种药物转化能力的细菌的小鼠,并测量了这种毒性化合物的水平。利用这些数据,他们开发出一种数学模型,并成功地预测了肠道细菌在对第二种抗病毒药物和氯哌嗪(一种抵抗癫痫和焦虑的药物)进行代谢中的作用。 【3】Nat Med:肠道微生物组的改变或与结直肠癌发生密切相关肠道中“居住”着很多不同的微生物群落,即肠道微生物组,其与人类健康和疾病息息相关,近来有研究表明,评估粪便样本中的遗传改变或能准确反映肠道微生物组的状况,或有望帮助诊断人类多种疾病。近日,一项刊登在国际杂志Nature Medicine上的研究报告中,来自

肠道菌群失调症的研究进展

肠道菌群失调症的研究进展 王晓华1a,夏文涵1b,王晓刚2,黄广萍2 (1.南昌市卫生学校a.免疫及微生物教研组; b.解剖教研组,南昌330006; 2.南昌市第一医院检验科,南昌330008) 关键词:肠道菌群;肠道菌群失调症;研究进展 中图分类号:R446.5 文献标识码:A 文章编号:1009-8194(2007)08-0136-03 健康人群的胃肠道内寄居着种类繁多的微生物,这些微生物被统称为肠道菌群[1]。种类不同的肠道菌群按一定的比例组合,各菌间互相拮抗,互相协同,在质和量上形成一种动态生物平衡,一般情况下,肠道菌群与人体和外部环境保持着一个平衡状态,对人体的健康起着重要作用。但在某些情况下,这种平衡可被打破形成肠道菌群失调,引发疾病或者加重病情,引起并发症甚至发生多器官功能障碍综合征和多器官功能衰竭[2]。这种由于敏感肠菌被抑制,未被抑制的细菌便乘机繁殖,从而引起菌群失调,导致其正常生理组合被破坏,产生病理性组合,引起临床症状就称为肠道菌群失调症[3](alteration of intestina flor a)。近年来因肠道菌群失调而导致临床发病的机率约为2%~3%。为更好的预防和治疗因肠道菌群失调而致的不良后果,本文针对肠道菌群的特点与机能、肠道菌群失调症病因病理学改变、分类、检查、治疗和预后等相关研究作如下综述。 1 肠道菌群特点 肠道内的细菌是一个巨大而复杂的生态系统,一个人的结肠内就有400个以上的菌种,从口腔进入胃的细菌绝大多数被胃酸消灭,剩下的主要是革兰阳性需氧菌[4],胃内细菌浓度<103 10-3CF U/L(CFU:colony form ing unit菌落形成单位)。小肠菌的构成则介于胃和结肠之间。学者们为了将研究更为细致化,按照Dubos法将主要菌种如类杆菌属,双歧菌属和真杆菌属等根据其存在模式分成三大类:(1)与宿主共生状态的原住菌(autochlho no us m icrobio ta);(2)普遍存在于某种环境的普通菌(nor mal m icrobito ta);(3)偶然进入宿主的病原菌(pathog ens)。依照肠道菌群所持有合成维生素,协助营养素的消化和吸收,产生糖皮质激素作用增强因子,产生过氧化氢、硫化氢及其各种酸、抗生素等物质并结合其对宿主免疫机能的影响力,在机体感染防御中起积极作用这一生理学机能,我们不难理解肠道菌群具有相互影响的特点,任何打破其内外环境的举措都可导致菌群的失调。 2 肠道菌群失调症的发病机制 2.1 病因学 1) 饮食因素:运用测定细菌酶类的方法研究菌丛代谢活性的结果表明,饮食可使粪便菌丛发生明显改变。无纤维食物能促进细菌易位。G unffip等[5]用大鼠作试验研究,结果表明食物纤维能维持肠道菌群正常生态平衡,且细菌代谢纤维的终产物对小肠上皮有营养作用,纤维能维持肠黏膜细胞的正常代谢和细胞动力学。M acF ie[6]报道加入纤维的低渣饮食对保存肠的结构和功能有好的效果,纤维的保护作用是否通过直接刺激肠黏膜或诱导释放营养性胃肠激素尚不清楚。食物纤维能减少细菌易位,但不能使屏障功能恢复至正常。 2) 菌丛的变化因素:菌丛组成可因个体不同而存在差异,但对同一个人来说,在相当长的时期内菌丛组成十分稳定。每个菌种的生态学地位由宿主的生理状态、细菌间的相互作用和环境的影响所确定[7]。在平衡状态下,所有的生态学地位都被占据。细菌的暂时栖生可使生态平衡发生改变。 3) 药物的代谢因素:肠道菌丛在许多药物的代谢中起重要作用[8],包括乳果糖、水杨酸偶氮磺胺吡啶、左旋多巴等。任何抗生素都可导致结肠菌丛的改变,其取决于药物的抗菌谱及其在肠腔内的浓度。氯林可霉素和氨苄青霉素可造成大肠内生态学真空状态,使艰难梭菌增殖。应用甲氰咪胍等H2 受体拮抗剂可导致药物性低胃酸和胃内细菌增殖。 4) 年龄因素[9]:随着年龄的增高,肠道菌群的平衡可发生改变,双歧菌减少,产气荚膜梭菌增加,前者有可能减弱对免疫机能的刺激,后者导致毒素增加使免疫受到抑制。老年人如能维持年青时的肠道菌群平衡,也许能够提高免疫能力。 5) 胃肠道免疫功能障碍因素[10]:胃肠道正常免疫功能来自黏膜固有层的浆细胞,浆细胞能产生大量的免疫球蛋白,即分泌型IgA,此为胃肠道防止细菌侵入的主要物质。一旦胃肠道黏膜合成单体,或双体Ig A,或合成分泌片功能发生障碍,致使胃肠道分泌液中缺乏分泌型Ig A,则可引起小肠内需氧菌与厌氧菌过度繁殖,从而造成菌群失调,引起慢性腹泻。无症状的Ig A缺乏者,小肠内菌群亦可过度繁殖。新生儿期菌群失调发生率较高,亦可能与免疫系统发育未成熟或不完善有关。 2.2 病理改变 1) 细菌生长过盛:胃肠道的解剖和生理学异常会导致近段小肠内结肠型丛增殖,而出现各种代谢紊乱[11],包括脂肪泻,维生素缺乏和碳水化合物吸收不良。并可伴发生于小 收稿日期:2007-06-04

膳食纤维与慢性肾脏病的研究进展(完整版)

膳食纤维与慢性肾脏病的研究进展(完整版) 摘要 膳食纤维被誉为传统六大营养素之后的"第七大营养素",是维持人体营养与健康所必需的营养成分。近年来研究显示,膳食纤维的摄入可延缓慢性肾脏病进展。本文综述膳食纤维的定义和分类,膳食纤维的摄入量以及在慢性肾脏病的防治作用。 慢性肾脏病(CKD)是指肾脏损伤(肾脏结构或功能异常)和/或肾小球滤过率(GFR)<60 ml·min-1·1.73 m-2≥3个月[1]。全世界有超过5亿不同程度的CKD患者,其患病率和死亡率高[2],已经成为继肿瘤、心脑血管疾病、糖尿病之后,又一威胁人类健康的严重疾病,成为全球性重要公共卫生问题。2012年,中国首个CKD流行病学的多中心调查结果发布,我国CKD的总患病率为10.8%[3]。饮食营养治疗是CKD的基础治疗措施之一,通过饮食营养调整,可以达到延缓疾病进展,提高患者生命质量的目的,近年也有大量研究显示膳食纤维摄入可以降低CKD的患病率及延缓疾病进展。有横断面研究显示,膳食纤维的摄入量与降低CKD的患病率有关,与尿蛋白的排泄呈显著负相关[4]。适当提高膳食纤维摄入可延缓GFR下降,可降低CKD患者血清的CRP、IL-6及肿瘤坏死因子-α(TNF-α)及硫酸吲哚酚、胆固醇水平[5],但是我国居民的膳食纤维摄入量呈下降趋势[6]。本综述从膳食纤维的定义和分类、膳食纤维的摄入量以及对CKD的防治作用等三方面进行阐述。

一、膳食纤维的定义和分类 1.膳食纤维的定义: 膳食纤维最早是由Hipsley在1953年提出,随着研究的不断深入,膳食纤维的定义一直在讨论和完善中。2008年第30届特殊膳食食品与营养委员会(Codex Committee on Nutrition and Foods for Special Dietary Uses)年会上对膳食纤维的定义达成了共识,定义为"膳食纤维是指10个或10个以上聚合度的碳水化合物聚合物,且该物质不能被人体小肠内的酶水解",主要包括:可食用天然食物中的碳水化合物聚合物;通过物理、化学、酶的方法从天然食物中获得的,基于科学证据对人体健康有益的碳水化合物聚合物;或人工合成的,基于科学证据被证实对生理健康有益的碳水化合物聚合物[7]。但是各国基于不同考虑,仍然有很多国家使用"≥3聚合度的碳水化合物为膳食纤维"概念,我国食品标准GB/Z 21922-2008对膳食纤维的定义也同样维持聚合度≥3[8]。 2.膳食纤维的分类: 根据溶解性不同可分为可溶性膳食纤维(SDF)和不溶性膳食纤维(IDF),可溶性膳食纤维包括果胶、树胶、葡聚糖、半纤维素、羧甲基纤维素等,主要是发挥代谢功能,如降低血液中的胆固醇和餐后血糖,降低体内的毒素堆积;不溶性膳食纤维包括纤维素、半纤维素、木质素和壳聚糖等,能够

肠道微生物体外模型研究进展

肠道微生物体外模型研究进展 随着分子微生态学,特别是高通量测序技术的发展,人类对肠道微生物的作用有了新的突破性认识。我们现在了解到人体和动物消化道系统中生长着大量的细菌,肠道中细菌的总数量甚至高出人体细胞总数的十倍。肠道微生物的菌群多样性受到多种因素的影响。其中环境和宿主的遗传背景在决定肠道菌群结构和组成方面各自起到50% 的作用。而且由于外部环境在肠道菌群结构形成过程中的巨大影响,个体之间肠道菌群结构和组成极为不同。目前的研究证明只有极少数的细菌存在于大多数人的肠道中。而个人之间菌群结构的不同反过来又直接影响到宿主的免疫系统发育和营养物质的吸收,甚至和自身免疫性疾病的产生相关。肠道微生物现在认为是人体的一个新“器官”。而肠道微生物生态的研究近十年来也受到了广泛的重视。但是肠道微生物研究存在的重要的瓶颈在于样品的采集。对正常人来说,除了收集粪便之外,小肠、升结肠、横结肠等部位的取样几乎不现实。另一方面,由于肠道细菌受到外部环境和宿主肠道环境的双重影响,如何区分外部环境和肠道内环境对肠道菌群的作用变得十分重要。所以,建立合理而易操作的体外模型对推动肠道微生态学、人体和动物营养学的发展非常有意义。本文就国内外目前经常使用的用于肠道微生态研究的体外肠道模型做一简单介绍。 体外肠道模型的发展 1 静止发酵或罐批量培养模型此模型为最原始、最简单的体外发酵模型。该发酵在小瓶子中或者pH 控制的批量发酵罐中进行。具体做法为在批量发酵罐中接入动物肠内容物或人粪便菌群的悬浮液,培养基中含有不同的待测碳水化合物或蛋白质,整个发酵过程在充满氮气或二氧化碳的下进行。该模型简单、易操作,可以同时对多种底物进行比较,所以用于对碳水化合物的初步筛选。缺点是只能用于短期的发酵研究,因为培养物内pH 和营养物水平变化很快群的改变导致该模型对肠道环境的模拟效果不理想。而且,由于死亡的细菌不能及时从发酵系统中清理出去,如果采用分子生态学的检测手段,如荧光定量PCR 或FISH 等方法无法区别死亡细菌还是活细菌,所以该模型不适用于使用16S rRNA 的分子生态学实验手段来测定菌群的变化,使用范围有比较大的局限性。但常规微生态学手段,如采用选择性培养基培养活细菌的方法还是能够测定菌群变化的。由于24 h 之后培养基中养分已被大量消耗,而发酵终产物不断累积,长时间培养结果离肠道实际内环境偏差很大。GIBSON 和FULLER 报道用此模型进行研究在48 h 内结果还是比较稳定可靠. 2 连续发酵培养系统食糜在人体和大部分单胃动物消化系统中按照口到肛门的单方向流动,所以肠道细菌在单胃动物肠道中的发酵可以看做是一种恒温连续发酵的过程。发酵工艺中连续发酵的特点和肠道发酵特点比较接近,所以通过恒化连续发酵工艺从理论上可以模拟肠道细菌发酵的自然过程。COATES 等首先设计了连续发酵培养系统,在这个系统中可以连续的加入新鲜培养基同时移除使用过的废液。随着设计工艺和制造技术的不断发展,研究人员已经可以在体外控制这个连续培养系统的pH、温度、氧化还原能和营养状态等,来控制发酵罐中细菌的数量与菌群结。最原始的连续培养是单相连续发酵模型。但由于大肠环境的复杂性及不同肠道位置的解剖结构和环境存在差异,单相连续发酵模型的局限性越来越明显,继而GIBSON 和MACFARLAN 等根据人体结肠的生理特点建立了三相连续发酵模型,同时通过比较该群的结构特点和突然死亡的人体肠道菌群的生理生化指标之间的相关性,对该模型的可靠性进行了验证。研究结果表明三相连续发酵模型能较好的模拟各个肠道解剖位置,即升结肠、横结肠和降结肠环境中肠道菌群的实际结构。现在常用的三相连续发酵系统由三个发酵瓶V1、V2 和V 3 串联而组成,它们各自的容积分别为0.22、0.32 和0.32 升,分别代表升结肠、横结肠和降结肠的生理位置。根据人体肠道不同解剖位置的实际生理特点,三个罐的pH 分别控制在5.5、6.2 和6.8,整体温度控制在37 ℃。每个发酵瓶都用磁力搅拌器以一定速度进行搅拌以混匀培养基,同时充入无氧氮气,以维持发酵瓶的厌氧环境。如图 1 所示,培养基从培养瓶依次流入V1,再从V1 流入V2,V2 流入V3,最后从V3 流入废液罐中。其营养物质的流向和人体结肠中营养物质的流同。连续培养模型目前广泛应用在肠道细菌的生理、生化研究 1.3 人类肠道微生态模拟器由于三相连续发酵模型仅仅模拟了人体结肠部位的肠道微生物小肠的微生物。1993 年MOLLY 等设计了一个五相反应器,命名为人类肠道微生态模拟器。该模拟系统被认为能够全方位,更好的的模拟人体肠道内的微环境。如图 2 所示,该系统温度仍然保持在37 ℃。其中Vessel l 模拟的是胃环境,反应体积是0.2 L,保留时间为 2 h,pH 控制在2.0 ~2.5。1.3 人类肠道微生态模拟器由于三相连续发酵模型仅仅模拟了人体结肠部位的肠道微生物生态过程,没有涉及胃和 Vessel 2 系统模拟小肠部位,反应体积为0.3 L,保留时间为6 h,pH 控制在5.0 ~6.0。Vessel 3、Vessel 4、Vessel 5 三相反应系统模拟升结肠、横结肠、降结肠部位,反应体积分别是.7、1.3、

Gut综述用药需谨慎-药物与肠道微生物群之间的相互作用

人体肠道微生物群是一个复杂的生态系统,可以调节宿主与环境的相互作用。肠道微生物与常用非抗生素药物之间的相互作用是复杂的和双向的:肠道微生物群的组成可以受到药物的影响,但反之亦然,肠道微生物群也可以通过酶促改变药物的结构并改变其生物利用度、生物活性或毒性(药物微生物学)来影响个人对药物的反应。在癌症治疗中,肠道微生物群也可以间接影响个体对免疫治疗的反应。了解微生物群是如何代谢药物和降低治疗效果的,将开启调节肠道微生物群以改善治疗的可能性。 一、肠道微生物与药物 许多常用的非抗生素药物会改变微生物群的组成和功能。还有数据表明,肠道微生物群可以通过酶促改变药物的结构并改变其生物利用度、生物活性或毒性,直接影响个人对特定药物的反应--这一现象现在被称为药用微生物(图1)。肠道微生物群可以通过影响宿主的一般免疫状态来间接影响个体在癌症治疗中对免疫治疗的反应。

图1 肠道微生物群和常用非抗生素药物之间不同相互作用的示意图概述 1.1 影响肠道微生物菌群的内因和外因 基于人类队列的分析表明,肠道生态系统的动态性质反映了宿主与生活方式、饮食、生态和其他因素的复杂相互作用。数以百计的内在和环境因素影响着健康人的肠道菌群,包括饮食、药物、吸烟、生活方式、宿主遗传和疾病。在所有的环境因素中,常用药物在肠道生态系统中起着特别重要的作用。 1.2 人群肠道菌群组成与常用药物的相关性研究

人类队列研究报告了特定药物的使用与改变的微生物组成和功能特征之间的关联。荷兰LifeLines- DEEP队列研究报告了42种常用药物中的19种与微生物的相关性。除了抗生素,许多人类靶向的非抗生素药物都与微生物组成的变化有关。与微生物群相关的药物包括PPI、降脂他汀类药物、泻药、二甲双胍、β-受体阻滞剂和ACE抑制剂,以及选择性5-羟色胺再摄取抑制剂抗抑郁药,在比利时佛兰芒队列和TwinsUK队列中也观察到了类似的关联(表1)。 二、影响肠道菌群的常用药物 2.1质子泵抑制剂(PPI) PPIs是世界上最常用的药物之一,用于治疗胃酸相关疾病,以及预防非甾体丙氨酸炎性药物引起的胃十二指肠病和出血。尽管药物不良反应(ADR)的相对风险很低,但全球PPI使用者的高数量意味着ADR患者的绝对数量可能仍然很高。来自荷兰的大规模基于人群的研究表明,PPI是与肠道微生物群多样性减少和分类变化最相关的药物。这项分析表明使用PPI的人高达20%的细菌分类群的相对丰度发生了改变(或减少或增加)。在一项分析1827对双胞胎粪便样本的16S 数据的研究中,也观察到了类似的结果,表明微生物多样性较低,肠道共生体的丰度也较低。 总体而言,PPI使用者粪便样本的分类变化显示,肠道共生菌数量减少,口腔细菌数量增加。另一项使用了宏基因组测序的研究表明,PPI与24个分类群和133条路径显著相关。预测的功能变化包括脂肪酸和脂质生物合成的增加,发酵烟酰胺腺嘌呤二核苷酸(NAD)的代谢,L-精氨酸的生物合成和嘌呤脱氧核糖核苷的降解。PPIs引起的胃酸降低被认为是观察到的微生物变化的原因,因为它使口腔

肠道微生物与人类健康

肠道微生物与人类健康 转自中科院救星益生菌小组编辑 文章来源:武汉病毒研究所发布时间:2015-12-09 健康是人类永恒的话题。每个人都希望自己有一个健康的身体,但不可否认的现实却是各种各样的疾病一直困扰着大家,特别是由于饮食习惯的逐步变化及环境污染的影响,近年来各种慢性病更是呈井喷趋势。虽然人们常说吃五谷杂粮哪有不生病的,但问题是为什么我们吃的东西比以前营养丰富了,国人的健康水平却并没有明显改善,一些疾病特别是心脑血管疾病和恶性肿瘤已成为威胁人类健康的头 号杀手,医院往往是人满为患。大家不禁要问:健康的标准是什么?如何才能够拥有健康的身体?疾病特别是慢性疾病产生的真正原因 又是什么?真正健康的身体离我们究竟有多远? 微生物与健康的关系一直是人们关注的话题,但长期以来我们对肠道微生物与健康关系的了解却非常有限。一百多年前,诺贝尔医学奖获得者、被尊称为“乳酸菌之父”的梅契尼科夫就认为:肠道健康的人身体才健康,肠道菌群产生的毒素是人体衰老和疾病产生的主要原因。他提出的人体自身中毒学说认为人体垃圾因为某些原因过量沉积在体内,导致慢性中毒,从而引发多种疾病。但由于缺少直接的证据,肠道微生物与人类健康之间的关系一直没有得到很好的解释。 近年来,随着高通量测序和宏基因组学等新的研究方法的不断开发和应用,肠道微生物对人类健康的影响重新引起重视,成为当前生命科学和医学的研究热点,一些国家相继实施了人体微生物组计划并

取得了突破性进展。现有数据表明,肠道是人体最大的微生态系统,栖息着总数约10的14次方、1000-2000 余种、重量约为1-2 公斤 的微生物。这些肠道微生物编码基因的总数超过330 万,约为人类 编码基因总数的100倍,因此肠道微生物又被认为是人体的第二基因组。肠道微生物基因组与人体基因组一起,通过与环境因素的相互作用,通过不同方式影响我们的健康。 肠道微生物从功能上可以分为共生、益生和病原微生物三大类,其中主要是细菌,也包括真菌、病毒和噬菌体,它们在人体肠道中保持着一种动态的平衡。如此庞大的肠道微生物群体通过与宿主的长 期协同进化,已经成为一个与人体密不可分的后天获得的重要“器官”。肠道微生物这一“器官”发挥的功能多种多样,包括物质代谢、生物屏障、免疫调控及宿主防御等,肠道微生物不仅帮助人体从食物中吸收营养,还能够合成氨基酸、有机酸、维生素、抗生素等供我们利用,并可以将产生的毒素加以代谢,减少对人体的毒害。不同的饮食习惯和生活方式对人体肠道微生物种类有很大的影响,例如高脂肪的饮食可以导致有益的双歧杆菌减少甚至消失。因此,肠道微生物和人体存在着互利共生的关系,对于维持人的健康发挥着重要的作用。 除物质合成与代谢功能外,肠道复杂的微生物生态系统与机体免疫系统之间的关系也极为密切。肠道微生物不仅可以作为天然屏障维持肠上皮的完整性,防止病原微生物入侵,还通过调节肠道粘膜分泌抗体作用于肠道免疫系统,并进一步影响天然免疫和获得性免疫,因此肠道微生物又被认为是人体最大的“免疫器官”。肠道微生物维持

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