一、人体内最容易调节的器官
环境内很多因素都可以调节肠道菌群，特别是饮食和抗生素。微生物同人类健康密切相关，通过饮食来调节菌群增加益生菌将是控制疾病的一种很好的策略。
二、饮食对肠道菌群的影响
人生的第一年，喂养的方式是影响婴儿肠道菌群的最主要方式。母乳喂养会决定婴儿肠道内90%的组成成分。奶粉喂养的婴儿肠道内的微生物成分会相对较为复杂，包括类杆菌、梭状芽孢杆菌等，其中双歧杆菌的含量与儿童成长时的超重相关。
最近，一个研究团队使用了宏基因组学的方法分析了婴儿和母亲的粪便样本。评估分娩方式和喂养方式对婴儿肠道菌群的影响，结论是科学家们强烈建议采用母乳来喂养婴儿。
不同的饮食会引起肠道菌群成分的明显差异，高糖和高脂食物会引起肠道内细菌的失调，进而引起疾病。相反，一些食物或者相关的提取物可以起到预防如Ⅱ型糖尿病或心血管疾病的患病风险。蔓越莓或它的提取物就可以降低由饮食诱导的体重增加或肥胖，改善胰岛素敏感性，降低血糖。葡萄也被证明能够减轻许多与肥胖相关的症状，还可以帮助降低炎症。
三、益生元对疾病的影响
除了饮食，益生素和益生菌也是影响肠道菌群的重要因素。1995年益生元的概念被提出“通过选择性的刺激一种或少数种菌落中的细菌的生长与活性而对寄主产生有益的影响从而改善寄主健康的不可被消化的食品成分。”这其中，最有名的是源益生元菊粉型果聚糖（ITF）和低聚半乳糖。所有的膳食纤维，它们的另一个优势是发酵速度较慢，这样引起腹胀的情况也会比较少。
益生元的作用机制之一就是它们可以在短周期内使肠道内组成定性和选择性变化的能力。目前，益生元的作用是利用双歧杆菌或乳酸菌来进行测定。食物中菊苣富含益生元。补充益生元，可以促进肠道有益细菌的生长。
科学家通过实验分析了低聚果糖和纤维素对肥胖小鼠菌群的影响，结果发现在低聚果糖组乳酸菌和球形梭菌的含量较对照组明显升高。因此，得出益生菌可以降低肠道通透性的结论，益生菌可以修改抗菌肽的生产、管理和饮食与肠道微生物组成的变化有关。抗菌肽有助于塑造细菌群落。
对人类肠道相关疾病的研究：18例溃疡性结直肠炎患者随机接受合生元（6 g／d ITF和长双歧杆菌）或安慰剂。结果发现干预组炎症程度较低，某些细胞因子（如肿瘤坏死因子-α，白细胞介素-1α）和抗菌肽含量均下降。
另外还针对切除息肉或结肠癌患者提供了一个由ITF和12周多的益生菌合生元补充食品随机实验，这种干预明显降低了结肠癌的增殖。
动物模型和临床实验结果表明，益生元可以很好的调节肠道菌群，在增加双歧杆菌浓度和降低炎症方面明显有效。
益生菌是一类对宿主有益的活性微生物，是定植于人体肠道、生殖系统内，能产生确切健康功效从而改善宿主微生态平衡、发挥有益作用的活性有益微生物的总称。人体、动物体内有益的细菌或真菌主要有：酪酸梭菌、乳酸菌、双歧杆菌、嗜酸乳杆菌、放线菌、酵母菌等。
研究表明，高脂类的食物会改变肠道菌群内的组成。因此，口服益生菌制剂常被用来调节高脂高糖相关的疾病，这其中，乳酸杆菌已经有了比较透彻的研究。无菌小鼠表明，乳酸杆菌可以有效的较少脂肪存储以及使ANGPTL4（一种血管生成素相关蛋白，可以控制甘油三酯沉积成脂肪细胞）的浓度增加。
科学家们还研究了三种益生菌对高脂食物代谢的影响，包括两种乳酸杆菌和一种双歧杆菌。他们发现这三种菌都可以不同程度的减轻肥胖并发症。许多研究表明，益生菌对体重和肥胖是有特定影响的。确认肠道菌群内的微生物物种对于益生菌治疗是非常重要的。
人类代谢紊乱目前在相关的益生菌双盲实验中也得到了有益作用的结果。在Ⅱ型糖尿病、非Ⅱ型糖尿病及高甘油三酯病人、超重患者及健康人群中被观察到。
益生菌有益于非酒精性脂肪肝、降低肠道炎症，改善上皮肠道功能，帮助抗菌物质的生成。肝脏组织病理学分析表明小鼠在接受乳酸杆菌后其脂肪肝程度降低。此外，益生菌也对感染性腹泻、肠炎及胃肠道肿瘤有益。
目前，这些益生菌的作用机制还不是很明确，但可能是在以下这三个方面来作用机体：
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益生菌可调节宿主的微生物；
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益生菌可改善肠粘膜的屏障功能；
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益生菌可局部（主要针对肠道）改善免疫能力；
通过饮食或生活方式的改变可以减轻肥胖或相关疾病的症状。
五、未来目标
人体肠道菌群情况与人类健康密切相关，目前我们可以通过饮食、益生菌、抗生素，甚至是粪便移植来调节人体的肠道菌群。通过人类对于肠道菌群与健康的理解，我们可以通过调节菌群结构来改善人类的健康。目前，调节菌群结构已经被作为一种解决人类肥胖和糖尿病的新方法。
有许多报道表明，在肥胖人群的肠道菌群内，厚壁菌的数量增加而拟杆菌的数量减少。厚壁菌可以增加血液中血中谷氨酰胺浓度，而拟杆菌可以增强粘多糖的代谢同时增强肠道上皮的通透性。
抗生素可以在人体肠道内进化菌群，那些耐药的菌会存活下来。流行病学调查表明，在儿童时期过度使用抗生素，成年后会更容易肥胖。宿主微生物代谢作用可显著影响人体药物的代谢。
梭菌感染是目前腹泻最常见的原因，对此粪便移植一直是热论的话题。饮食可导致人体肠道微生物有比较大的变化，同时不良的饮食结构也是导致西方国家相关炎症疾病的主要原因。
六、总结
人类肠道微生物的精准医学研究目前才刚刚开始，肠道菌群有明显的差异性不同民族的菌群结构明显不同。
微生物的研究目前都集中在一个特定的病种相关的微生物组成上，然而，对微生物的功能研究却不常见。
菌群与健康的协调作用网络需要完善，一个正常的菌群可以在人体上很多地方找到，它们可能在人类的健康与疾病中发挥了重要的协调作用。相关研究表明，肿瘤与非肿瘤的临近组织就有不同的微生物。
微生物与人类的遗传因素，如DNA、RNA、蛋白质及免疫系统之间的关系还需要再确认。还需在研究更多的微生物种类。
总之，对微生物的了解将会为研究人类疾病开启一篇新的篇章，未来很多新的诊断方法、慢病的治疗和预防将会受益于这方面的研究。
编者：id4hehe
文献来源：Yujing Bi, Nan Qin, Ruifu Yang. Human Microbiota: A Neglected “Organ” in Precision Medicine. Infect Dis Transl Med 2015;1(2):63-72.
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