肠道微生物组与健康The Gut Microbiome and Health | Colorado State University Extension Website

环球医讯 / 硒与微生态来源:extension.colostate.edu美国 - 英语2025-08-13 16:03:52 - 阅读时长5分钟 - 2248字
本文系统阐述了人类肠道微生物组的构成、功能及其对健康的影响机制,涵盖菌群定植规律、菌群失调病理、益生菌与益生元作用等内容,并提出通过饮食调控、压力管理、抗生素合理使用等方式维护肠道健康的具体策略。研究显示长期植物性高纤维饮食能有效支持肠道菌群多样性,慢性压力可能导致有益菌减少,而粪菌移植在治疗艰难梭菌感染方面展现出比抗生素更显著的疗效。
肠道微生物组健康菌群失调饮食调控压力管理益生菌益生元免疫调节营养代谢胃肠道结构功能
肠道微生物组与健康

快速概览

  • 人体微生物群包含约100万亿微生物,其中大部分存在于大肠。
  • 肠道微生物在免疫、营养代谢、胃肠道结构功能调节方面起关键作用,还可影响肠道外的生理过程。
  • 菌群失调是肠道微生物群落的失衡状态。
  • 长期富含植物性食物且高纤维的饮食能有效支持肠道健康。
  • 某些发酵食品天然含有益生菌及其代谢产物(如乙酸、乳酸),可能对人体健康有益。

引言

胃肠道(GI)道在消化、营养吸收和免疫防御中起核心作用,同时承载着对整体健康至关重要的复杂微生物群落。肠道微生物组由数万亿微生物组成,支持消化、免疫和代谢功能,其紊乱(菌群失调)可能引发多种健康问题。本文重点阐述饮食调控、压力管理及益生菌在维护肠道生态系统健康中的作用。

胃肠道结构

胃肠道从口腔延伸至肛门,负责食物摄入、消化、营养吸收及废物排出。除消化功能外,胃肠道还作为物理和免疫屏障抵御有害微生物、异物及潜在致病抗原。肠道(包括胃和大小肠)是营养吸收的主要场所,密集分布微生物群落。小肠细胞表面的数百万指状突起(绒毛)显著增加肠道表面积以优化营养吸收,并为微生物提供附着空间。大小肠细胞还含有免疫细胞和其他免疫系统组分,通过紧密连接蛋白维持肠道屏障完整性。

图1 人体消化系统示意图(显示肝脏、胃、小肠和大肠)。

人体微生物群与肠道微生物组

人体内外分布着包括细菌在内的多种微生物,这一领域近年成为研究热点。与人类共生的庞大微生物群被称为微生物群。人体微生物群约含100万亿微生物,数量是人体细胞的10倍。其中超过70%的微生物定居于大肠。这些微生物及其执行的生理功能共同构成肠道微生物组。

肠道微生物组的定植与建立

传统认为人类肠道出生时无菌,分娩过程中通过产道实现初始定植。但近期研究显示子宫内可能存在早期微生物定植。肠道菌群的初始组成受遗传、分娩方式(顺产或剖宫产)等个体因素影响。环境因素如喂养方式(母乳喂养与配方奶喂养)、固体食物引入、抗生素使用及卫生条件等均塑造个体微生物群特征。婴儿菌群高度动态,研究显示约3岁时趋于稳定。成年后肠道菌群相对稳定,但短期饮食改变可引发暂时性波动。长期饮食模式调整才能引发菌群结构的稳定转变。

肠道微生物组与健康

肠道微生物通过多种机制促进健康:

免疫调节:肠道微生物通过教育免疫细胞区分有益与有害物质,刺激抗炎免疫分子分泌,防止免疫系统过度激活。

营养与代谢:微生物参与营养物质代谢与吸收,产生短链脂肪酸(如丁酸、乙酸)。丁酸为结肠细胞提供能量、稳定细胞连接并抑制肿瘤形成;乙酸通过调节脂肪储存、葡萄糖利用和食欲维持代谢平衡。微生物还可合成维生素和氨基酸。

物理屏障:肠道微生物刺激黏液层分泌,形成物理屏障。益生菌通过竞争附着位点和营养物质抑制病原菌,并产生天然抗生素及酸性代谢物降低肠道pH值。

胃肠道结构与功能:微生物促进肠道绒毛细胞再生,增强肠道蠕动效率。

肠道外影响:健康菌群通过肠-脑轴影响应激反应,其代谢产物可穿越血脑屏障调控食欲。

菌群失调

维持微生物多样性是保障其健康功能的关键。菌群失调表现为致病微生物过度增殖、关键菌种缺失或多样性降低。饮食(特别是低纤维高脂西式饮食)、炎症、感染、抗生素使用等因素均可能导致失衡。菌群失调与炎症性肠病、肠易激综合征、乳糜泻、肥胖、糖尿病、心血管疾病及中枢神经系统疾病相关。

维护肠道健康

饮食:长期植物性高纤维饮食(全谷物、蔬果、豆类)最有效支持肠道健康。短期饮食改变虽能快速影响菌群,但长期调整才能引发稳定改变。

压力:慢性压力通过增加炎症和病原菌定植威胁肠道健康,还可能通过改变饮食习惯(如高糖高脂摄入)产生间接影响。规律运动、放松训练和充足睡眠有助于缓解压力。

抗生素:必要时使用抗生素应配合益生菌/益生元摄入以恢复菌群平衡。研究显示成年健康人群停用短期抗生素后约2周菌群可自然恢复。

益生菌与益生元:发酵食品(酸奶、味噌、泡菜等)含益生菌及其代谢产物。益生菌补充剂常见菌种包括乳酸杆菌、双歧杆菌和布拉氏酵母菌,用于预防抗生素相关腹泻、炎症性肠病等。

粪菌移植:对艰难梭菌感染疗效显著,研究正探索其在治疗炎症性肠病和2型糖尿病中的应用。

益生菌、益生元与合生元

益生菌:定义为摄入足够量时对宿主产生健康益处的活性微生物,常见于发酵食品和膳食补充剂中。不同菌株效果差异显著(如双歧杆菌35624菌株对肠易激综合征特异有效)。

益生元:不可消化的膳食纤维(如果寡糖、半乳寡糖),通过促进特定有益菌生长发挥作用。天然存在于菊苣、洋葱、芦笋等食物中,亦可作为补充剂。

合生元:益生菌与益生元的协同组合(见图2),产生叠加健康效应。

益生菌与益生元使用建议

无肠道问题者可通过天然食物摄取益生菌/益生元。目前美国FDA尚未批准益生菌的一般健康声明,但特定产品(如VSL3)具有医疗食品资质。使用前建议咨询医生,孕妇、哺乳期女性及重症患者需特别注意安全性。

参考文献(节选)

Bischoff, S. C. (2011). "Gut health"作为医学新目标. BMC medicine, 9(1), 24.

Brown, K. 等 (2012). 饮食诱导的肠道菌群失调对免疫与疾病的影响. Nutrients, 4(8), 1095-1119.

Cani, P. D. 等 (2009). 益生元发酵促进饱腹激素分泌. 美国临床营养杂志, 90(5), 1236-1243.

(完整参考文献列表已按学术规范保留)

【全文结束】

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