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出品：科普中國

制作：中國科學院微生物研究所 任園園

監(jiān)制：中國科學院計算機網(wǎng)絡信息中心

2015年9月24日，萬眾矚目的“引文桂冠獎”由湯森路透出版集團正式發(fā)布。這個獎項之所以如此出名，是因為獲此殊榮的科學家，有很大機會摘得諾貝爾獎的王冠。今年的“引文桂冠獎”授予了18位科學家，他們都是諾貝爾獎的有力競爭者，其中醫(yī)學組高居首位的是美國圣路易斯華盛頓大學的Jeffrey I.Gordon教授。

他和他的團隊，通過對腸道菌群的長期和細致研究，揭示了人與腸道微生物間的復雜關系，發(fā)現(xiàn)腸道菌群失調(diào)與營養(yǎng)不良、肥胖癥、糖尿病等疾病息息相關。Gordon教授的研究成果，為我們理解腸道菌群與人體健康之間的微妙關系，提供了全新的視野。

腸道菌群，作為寄居在人體腸道內(nèi)微生物群落的總稱，是近年來微生物學、醫(yī)學、基因?qū)W等領域最引人關注的研究焦點之一。

近年來的研究逐漸揭示了腸道菌群的構成、數(shù)量、如何進入人體、如何輔助消化、如何影響腸道發(fā)育，以及腸道菌群失衡如何影響整體健康。

但腸道菌群如此龐大，與人體的交互關系如此復雜，關于腸道菌群仍有諸多懸而未解的難題。無外乎很多科學家將其稱為人體的另一個器官，甚至“另一個你”。

不僅如此，組成“另一個你”的細菌的數(shù)量，比組成“你”的細胞數(shù)量，還要多！

我們都知道，細胞是構成人的基本單位。一個成年人的細胞數(shù)量大約是數(shù)十萬億的量級，也就是1后面13個零。腸道菌群有多少細胞呢？1后面14個零。

其次，腸道菌群的基因數(shù)量也比你多。

雖說單個細菌很簡單，基因數(shù)遠比不上復雜的人類基因，但架不住人家種類多。腸道菌群包含500至1000種不同的細菌，基因總數(shù)是人類的100多倍。

最后，之所以把腸道菌群稱作另一個你，是因為它與人的健康息息相關，并且，它的“喜怒哀樂”，甚至會影響到人的方方面面。

我們今天就來講述諾獎熱門成果，有關腸道菌群的那些事兒。

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圖1 典型腸道細菌 （1）雙歧桿菌，（2）乳酸桿菌，（3）腸球菌，（4）大腸桿菌

腸道菌群是什么？

這里有三個關鍵詞，腸道、菌、群。

研究微生物的科學家，給了一個通俗易懂的定義——生存在人的腸道里的大量細菌構成的集體，就叫做腸道菌群。

這家伙并不是人與生俱來的。胎兒在子宮里是處于無菌狀態(tài)的，但胎兒出生后，伴隨第一口呼吸、第一口乳液、第一嘴輔食，腸道菌群的始祖?zhèn)儯搽S著食物、空氣、水進入腸道并安營扎寨，不斷壯大隊伍，擴充地盤，最終形成穩(wěn)定的菌群構成。

這個外來戶，將從此伴隨你一生，也將與你有數(shù)不清的瓜葛。

腸道菌群有什么？

前面說了，腸道菌群構成復雜，細菌種類繁多，但還是能劃分為三種類型。

第一種是共生菌群，主要有擬桿菌、梭菌、雙歧桿菌、乳酸桿菌。這幾個名很熟悉吧，現(xiàn)在各類產(chǎn)品中鋪天蓋地的益生菌，說的就是后兩者，有很多益生元或益生素就是用于補充或者刺激雙歧桿菌的生長。

這些細菌勢力最為龐大，占到了腸道菌群的99%以上，跟人形成良好的合作關系，輔助消化多種食物，并保護我們的腸道。

第二種是條件致病菌群，主要有腸球菌、腸桿菌等。這些家伙數(shù)量不多，但屬于腸道里的不穩(wěn)定因素。腸道健康時，共生菌群占壓倒性優(yōu)勢，條件致病菌群就很安分；但要是共生菌群被破壞了，這些家伙就會引發(fā)多種腸道疾病。

第三種是致病菌群，比如沙門氏菌、致病大腸桿菌等。它們是健康的破壞者，本不屬于腸道，但一旦誤食進入腸道，就會興風作浪，導致腹瀉、食物中毒等。

腸道菌群都干些什么？

腸道菌群，或者說共生菌群，不是住在你的腸道白吃白喝的，它與你的健康休戚相關。

首先，也是最重要的，幫你吃飯。

人是所有生物中飲食最復雜的，肉、菜、谷物，無所不食。但吃是一碼事，消化吸收是另一碼事。人最主要的消化器官就是腸道，但面對如此繁多的食物，縱使腸道有三頭六臂，也處理不了這么繁重的工作。

于是在人類漫長的進化史中，腸道請來了幫手——共生菌群。腸道為它們提供天然的厭氧環(huán)境作為住所；后者特別擅長分解復雜纖維和多糖，把得到的葡萄糖、維生素、脂肪、微量元素，作為房租交給腸道，供人體吸收。兩者各取所取，有飯一起吃，有錢一起賺。

其次，保護你的健康。

一方面，大量的菌群黏附在腸壁上，為腸道穿上了一層天然的鎧甲，避免腸壁與有害物質(zhì)直接接觸。另一方面，共生菌群會與腸道的免疫系統(tǒng)形成互動，刺激后者的發(fā)育，使腸道應對致病微生物的“反導系統(tǒng)”更加強大。

此外，共生菌群還會直接上陣，幫助消滅致病菌。

因為共生菌群與致病菌群都以腸道為生存環(huán)境，致病菌的入侵，直接侵占了共生菌群的地盤。面對這種情形，占絕對優(yōu)勢的共生菌自然不會答應，第一時間就會通過“菌數(shù)”優(yōu)勢，壓制致病菌勢力，在保護自己家園的同時，也保護人體的健康。

再者，調(diào)節(jié)你的生理。

正常的腸道菌群，為了改善自己的居住環(huán)境，也就是你的腸道，會將分解的短鏈脂肪酸滋養(yǎng)腸壁細胞，促進腸壁細胞的生長和更替，還能促進腸壁分泌更多的消化酶。

同時，它們還能調(diào)節(jié)腸粘膜的生長，讓受損的腸粘膜更快的得到修復——自家房子漏雨的還不趕快修呀。除此之外，腸道菌群能產(chǎn)生類胡蘿卜素類物質(zhì)，降低動脈硬化和中風的風險；還能通過跟淋巴系統(tǒng)談判，降低對食物的過敏反應。更為神奇的是，最新的研究成果表明，腸道菌群能根據(jù)對它對食物的喜好，調(diào)節(jié)你的生理和心理狀態(tài)。

圖2：大腸桿菌電鏡圖

腸道菌群該如何保護？

腸道菌群并不是簡單的細菌群落，很多科學家認為，腸道菌群甚至可以看作是人體內(nèi)的另一個有器官，需要你的細心呵護。美國華盛頓大學Jeffery Gordon教授的研究成果表明，肥胖癥、糖尿病這些高發(fā)疾病，都與腸道菌群失調(diào)密不可分。

保護腸道菌群，首要平衡膳食。

多吃蔬菜、雜糧等富含纖維素的食物，既喂飽了腸道菌群，也能為身體提供多種維生素和微量元素；而長期大魚大肉、高熱高脂飲食，既不利于腸道菌群生長，也增加自身罹患三高的風險。

其次規(guī)律作息和飲食。

腸道菌群在與人體的長期磨合中，也形成了自己固定的生物鐘和食譜。很多年輕人起居不規(guī)律，動輒熬夜通宵；飲食不規(guī)律，饑一頓飽一頓，喜嘗新鮮事物；長期下來，腸道菌群勢必失調(diào)，引發(fā)多種疾病。

再者還可適度進補。

多進食一些富含益生菌的發(fā)酵食物，比如酸奶、豆制品，相當于把益生菌吃進去，在一定程度上也能壯大腸道共生菌群的隊伍。

最后，重要的事情說三遍，切勿濫用抗生素！切勿濫用抗生素！切勿濫用抗生素！長期服用、濫用抗生素，特別是廣譜抗生素，會將共生菌和致病菌同時殺掉，對腸道菌群造成嚴重影響，破壞腸道菌群平衡。因此，必須遵照醫(yī)囑，按量使用。

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