自发现以来,微生物群对健康与疾病的作用引起很多专家的关注与研究,特别是最近十几年肠道菌群对健康的影响非常热门。最近,汕头大学医学院第二附属医院的李吉林和圣约翰大学的陈哲生专家团队在权威的《自然》杂志发表综述,详细介绍微生物群对健康的影响,分析了肠道菌群对肠脑轴、定植抗性和免疫调节影响,强调微生物群失调在疾病发展和进展中的发病机制,主要与群落组成失调、宿主免疫反应的调节和慢性炎症的诱导相关,调节肠道菌群、改善共生菌、粪菌移植可以作为治疗方法。这对于我们糖尿病人了解肠道菌群对血糖代谢失调等影响的机制,也是非常有帮助的,所以今天介绍一下。
一、我们人类与微生物是共生的
研究发现,细菌、酵母菌和病毒在内的大量微生物共存于人体的各个部位(肠道、皮肤、肺、口腔,这些位置本质上都是人体以外,虽然可能被人体细胞包裹),它们也被称为“隐藏器官”。这些人类微生物群提供的遗传信息是整个人类基因组的150倍以上,其中肠道微生物群被认为是维持我们健康最重要的微生物群,可能重达1.5公斤。肠道菌群(肠道微生物群)由主要由厚壁菌门、拟杆菌门、放线菌门、变形菌门、梭杆菌门和疣微菌门6门组成,其中厚壁菌门和拟杆菌门是主要类型。
二、健康的肠道菌群的作用
在健康条件下,肠道微生物群表现出稳定性、弹性和与宿主的共生相互作用,它们与营养提取、新陈代谢和免疫密切相关。肠道菌群不仅通过产生抗菌物质来保护宿主免受外部病原体的侵害,而且在肠粘膜和免疫系统的发育中起着重要作用。一个健康的微生物群落通常表现出高分类多样性、高微生物基因丰富度和稳定的核心微生物群。一般来说,肠道菌群多样性在儿童期和成年期之间增加,而在年龄较大(70岁以上)时减少。随着年龄的增长,饮食和免疫系统的变化可能会影响人体肠道微生物群的组成。老年人往往表现出双歧杆菌减少,梭菌和变形杆菌增加,这可能会影响免疫,增加炎症。
1、保护自身的菌群稳定性,减少外来有害菌定植
人类在长期进化过程中,形成了一个庞大的共生微生物群落,它们栖息在我们的肠道、皮肤、粘膜通道中,并形成一个稳定的群落,对外部病原体具有抵抗力。可能由于与外来细菌竞争的必要性,肠道细菌已经开发出各种抑制竞争者的方法,包括分泌多种细菌素。
2、微生物(菌群)-肠-脑轴等作用
肠道菌群与大脑关系密切,一方面,肠道菌群激活了大脑内的关键通路,而另一方面,这些通路与肠道疾病有关,例如肠易激综合征(IBS)。在过去的几十年中,肠道微生物群被确定为肠-脑轴的关键调节剂。最近研究还发现,还可能存在肠道菌群-肠-肺轴、肠道菌群-肠-肝轴、肠道菌群-肠-肾、肠道菌群-肠-胰轴等等,也就是肠道菌群对很多器官有重要影响。生活方式,尤其是饮食,已被证明是调节肠脑轴的最关键因素之一。
3、肠道菌群对免疫系统的影响
人体免疫系统由先天性和适应性免疫反应组成,这两种免疫反应均已被证明与微生物群广泛相互作用。先天免疫反应通过消除病原菌和调节对微生物群的适应性反应,在维持稳态环境中发挥着关键作用。胃肠道拥有大量免疫细胞,它们不断与肠道微生物群交流,免疫系统的成熟需要共生微生物的发育,肠道菌群产生的异质分子可能会诱导免疫反应并刺激炎症或慢性组织损伤。
三、肠道菌群失调与疾病的关系
随着肠道菌群测序等技术的发展,越来越多的证据证实,微生物群与心血管疾病、癌症、呼吸系统疾病、糖尿病、IBD、脑部疾病、慢性肾脏疾病和肝脏疾病的发展有关。微生物群移植、微生物群依赖途径和下游代谢物的研究都表明,微生物群可能通过多种代谢途径影响宿主代谢和心血管疾病。肠道菌群与 DM(糖尿病)之间的关系已被广泛研究,微生物群(肠道菌群)失调与 DM(糖尿病)发病之间的相关性已得到充分确立。
四、怎么调节肠道菌群(微生物群)?
饮食与健康生活习惯被认为是肠道微生物群的主要短期和长期调节剂,最新临床干预措施包括微生物群调节、FMT(粪菌移植)和细菌工程,补充膳食纤维、益生元、益生菌是最方便的手段。
经过数十年的研究,我们逐渐确立了微生物群在健康和疾病中的新作用。现在已经证实,微生物群(此阶段为主)几乎可以影响宿主的所有方面,而其失调与多种疾病有关。对这种宿主-微生物群关系的更深入了解使得基于微生物群的疗法的发展成为可能,例如 FMT (粪菌移植)和细菌调节,这些策略在治疗艰难梭菌感染、糖尿病、炎症性肠病等方面取得了最佳临床效果。
所以,糖尿病人要关注肠道菌群,学习调节肠道菌群的方法,改善血糖控制,走向健康,远离并发症。
论文原文链接:https://www.nature.com/articles/s41392-022-00974-4
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