肠道微生物组：调节身体的第二大脑

微生物群落中的微生物在许多身体过程中起着重要作用，从消化到情绪，都是我们整体健康的关键因素。许多现代疾病可能与微生物群落微生物组的紊乱有关。

我们的消化道中约有1.5公斤的细菌。长期以来被医生忽视的微生物群落微生物组近年来引起了科学家们的关注，因为科学家们发现其作用远不止消化：这些细菌可以影响我们的免疫系统、代谢甚至心理健康。然而，关于它们的功能还有很多需要了解的地方。

微生物群落微生物组由大约1,000种细菌菌株组成，是我们体内最密集和多样化的微生物组。“这些细菌根据其代谢执行特定功能，”EPFL药物-微生物群相互作用实验室（Goemans Lab of Drug-microbiota Interactions）的微生物学家兼助理教授卡米尔·戈曼斯（Camille Goemans）说。除了帮助我们消化纤维外，它们还产生维生素，训练我们的免疫系统，保护我们的微生物群落，调节体重和代谢，并保持良好的心理健康。

越来越多看似与我们的微生物群落无关的疾病——如过敏、肥胖、自闭症和自身免疫性疾病——现在发现受到微生物组的影响。“一个世纪前，这些疾病非常罕见，”戈曼斯说。“但如今，例如过敏已经相当普遍，原因似乎直接与我们的微生物群落菌群有关。”她指出，制造业、久坐生活方式和现代饮食可能是改变我们微生物群落内细菌平衡的因素。那么，微生物群落微生物组是如何在我们的整体健康中发挥如此重要作用的呢？

从出生开始

这个微生物组在我们出生时就开始形成。胎儿最初没有微生物组，因为母亲的子宫是一个无菌环境。在阴道分娩过程中，婴儿从母亲的阴道菌群中获得第一批细菌，然后在母乳喂养期间从母亲的皮肤菌群中获得更多细菌。“剖腹产或未进行母乳喂养的婴儿，其微生物群落微生物组多样性较低，这增加了某些疾病的风险，”戈曼斯说。一些产科病房试图通过用含有母亲阴道菌群的布包裹新生儿来对抗这一点。

微生物群落微生物组在三岁时完全形成。随后，它会随着饮食、运动、压力和疾病而变化，更不用说抗生素会减少我们微生物群落内细菌的多样性。“细菌种类越丰富，我们的微生物群落微生物组就越能保持我们的健康，”戈曼斯说。

细菌种类越丰富，我们的微生物群落微生物组就越能保持我们的健康

微生物群落菌群的变化可能导致过敏、自身免疫性疾病和消化系统疾病，如克罗恩病和肠易激综合症。“在消化系统疾病方面，还需要考虑遗传因素，”戈曼斯说。“微生物群落微生物组起到保护我们微生物群落的作用。如果生物群落缺乏某种成分，这种保护就会变得不那么有效，可能会导致炎症，从而使疾病恶化。这是一个恶性循环，使得治疗变得困难。”

被称为人体“第二大脑”的微生物群落微生物组还可以影响焦虑、抑郁、双相情感障碍等心理健康状况以及阿尔茨海默病和帕金森病等神经退行性疾病。其中一些细菌会产生多巴胺、血清素等神经递质，这些物质可以直接与大脑和神经系统互动。“这些神经递质会产生幸福感、满足感和幸福感。如果没有正确产生，我们的心理健康就会受到影响，”戈曼斯说。“患有心理健康问题的患者通常也有消化道问题。特别是自闭症谱系障碍的人。”

医学解决方案

鉴于微生物群落微生物组对我们的身心健康至关重要，科学家们正在探索两种方法来在疾病后恢复这一微生物组：服用益生菌和进行粪便微生物移植（FMT）。“益生菌是存在于发酵食品中的活细菌，也可以作为补充剂使用，”戈曼斯说。然而，其有效性尚未得到科学证明，并且因所涉及的细菌菌株和患者而异。

戈曼斯建议食用富含发酵食品的饮食（酸奶、酸菜、泡菜、康普茶和开菲尔）。我们微生物组中的“好”细菌也需要纤维（水果、蔬菜和全谷物）才能生长。她建议避免含糖加工食品，因为这些食品会促进“坏”细菌的繁殖。

科学界正在努力定义什么是健康的微生物群落微生物组——我们还没有所有答案。

另一种方法是FMT，即收集健康供体的微生物组样本并将其转移给患者。目前仅用于治疗艰难梭菌感染——一种耐抗生素的细菌，可引起严重腹泻、恶心和腹痛。如果不治疗，这些感染可能是致命的。“但通过FMT，恢复率接近90%。”

然而，这提出了一个问题：医生如何识别健康的微生物组和合适的供体？“这仍然是个谜，”戈曼斯说。“科学界正在努力定义什么是健康的微生物群落微生物组——我们还没有所有答案。关于这种菌群的研究仍处于早期阶段。例如，目前还没有关于植入微生物组长期发展的数据。”

抗生素是微生物组的最大敌人

在戈曼斯的EPFL实验室，研究人员正在研究抗生素和其他药物如何影响我们微生物群落中的各种细菌，以及这些细菌如何促成抗生素耐药性。“抗生素是杀死细菌以清除体内感染的化合物，”戈曼斯说。“目前市场上的抗生素无法区分有益细菌和病原菌。口服抗生素常常会破坏部分微生物群落菌群。”有些人能够自然恢复，而另一些人则会持续受到影响。

科学家们希望开发出有针对性的治疗方法，可以在不损害患者整个微生物组的情况下消除感染。他们还在研究每种微生物群落细菌的具体功能。“我们需要弄清楚不同成分如何相互作用，才能改善整个人体的健康，”戈曼斯说。

戈曼斯认为，将人体视为一个完整的生态系统非常重要。均衡的饮食和健康的生活方式是维持微生物群落微生物组正常运作的关键——因此也是良好身心健康的基石。一组科学家对缺乏微生物群落菌群的小鼠进行了实验，以了解微生物群落微生物组的重要性。这些无菌小鼠在正常环境中只能存活三天。

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