肠道微生物：分子对人体的影响
苏黎世联邦理工学院
人体肠道内的微生物群落在多种疾病中扮演关键角色。肠道菌群与人体间的重要化学通讯形式，源自消化系统细菌分解食物时产生的小分子物质。这些包括乙酸、丙酸和丁酸等短链脂肪酸。肠道发酵产物可调节免疫系统、促进肠道黏膜再生，并影响人类行为。尽管已知这些作用，人体每日接触这些分子的具体剂量此前始终未被明确。
分子交换的精确计算
在《细胞》杂志发表的新研究中，苏黎世联邦理工学院与斯坦福大学研究团队首次精确量化了肠道细菌每日产生并进入人体的分子数量。研究人员通过分析人类饮食数据与每日排便量，计算出肠道菌群每日消耗与再生的细菌量。实验室测量显示，细菌需产生特定量的发酵产物以维持菌群质量平衡。
"我们的发现清晰展示了肠道菌群与宿主间物质交换的强度，"研究第一作者Markus Arnoldini表示，"这种认知对于理解肠道微生物组如何精准影响健康至关重要。"
饮食影响信号分子浓度
该研究还建立了饮食调整与菌群组成变化对发酵产物浓度影响的计算模型。研究发现，菌群组成变化主要改变产物类型，但对总浓度影响有限；而饮食调整则显著改变发酵产物总量。
典型案例来自能量供给比例：现代西方饮食中，发酵产物仅满足2-5%的日均能量需求，而在采用传统饮食的坦桑尼亚哈扎族人群中，这一比例可达10%。
"这些分子信号的精确量化为未来研究奠定了重要基础，"Arnoldini补充道，"我们的方法有望更精准地研究结直肠癌或慢性炎症性肠病等特定疾病模式中细菌发酵产物的日剂量变化。"
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