我们肠道中的微生物在许多身体过程中扮演着重要角色，从消化到情绪调节，是整体健康的关键因素。许多现代疾病可以追溯到肠道微生物群的紊乱。
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肠道微生物群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于消化：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，关于它们如何运作还有很多需要了解的地方。
肠道微生物群由大约1000种细菌菌株组成，是我们体内最密集和多样化的微生物群。“这些细菌根据其代谢执行特定功能，”洛桑联邦理工学院（EPFL）生命科学学院Goemans药物-微生物相互作用实验室的微生物学家兼助理教授Camille Goemans说。
除了帮助我们消化纤维外，这些细菌还能产生维生素，训练我们的免疫系统，保护我们的肠道，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肠道无关的疾病——如过敏、肥胖、自闭症和自身免疫性疾病——现在被认为受到微生物群的影响。
“一个世纪前，这些疾病非常罕见，”Goemans说。“但如今，例如过敏已经相对常见，原因似乎直接与我们的肠道菌群有关。”她指出，制造业、久坐生活方式和现代饮食等因素可能改变了我们肠道中的细菌平衡。但肠道微生物群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
这个微生物群在我们出生时就开始形成。胎儿最初没有微生物群，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，然后在母乳喂养过程中从母亲的皮肤菌群中获得更多细菌。
“通过剖腹产出生或未进行母乳喂养的婴儿，其肠道微生物群的多样性较低，这增加了他们患某些疾病的风险，”Goemans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种情况。
肠道微生物群在三岁时完全形成。此后，由于饮食、运动、压力和疾病的影响，它会随着我们的生活而变化，更不用说抗生素的使用会减少我们肠道中细菌的多样性。
“细菌种类越丰富，我们的肠道微生物群就越能保持我们的健康，”Goemans说。
肠道菌群的变化可能导致诸如过敏、自身免疫性疾病和消化系统疾病，包括克罗恩病和肠易激综合症。“在消化系统疾病方面，遗传因素也需要考虑，”Goemans说。
“肠道微生物群的作用是保护我们的肠道。如果菌群缺乏某种成分，这种保护就会变得不那么有效，可能会导致炎症，进而使疾病恶化。这是一个恶性循环，使得治疗变得困难。”
肠道微生物群，也被称为人体的“第二大脑”，可以影响焦虑、抑郁和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、血清素和其他可以直接与大脑和神经系统互动的神经递质。
“这些神经递质产生幸福感、满足感和幸福感。如果它们不能正常产生，我们的心理健康就会受到影响，”Goemans说。“患有心理健康问题的患者通常也有消化道问题。这一点在自闭症谱系障碍患者中尤为明显。”
医学解决方案
鉴于肠道微生物群对我们的身心健康的重要性，科学家们正在探索两种方法来在疾病后恢复这一微生物群：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并可作为补充剂的活菌，”Goemans说。然而，其有效性尚未得到科学证明，并且可能因菌株和患者的不同而不同。
Goemans建议食用富含发酵食品（酸奶、泡菜、韩国泡菜、康普茶和开菲尔）的饮食。我们微生物群中的“好”细菌还需要纤维（水果、蔬菜和全谷物中的纤维）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。
另一种方法FMT涉及收集捐赠者的健康微生物群样本并将其转移到患者身上。目前仅用于治疗难辨梭状芽孢杆菌感染——这是一种耐抗生素的细菌，会引起严重的腹泻、恶心和腹痛。如果不治疗，这些感染可能是致命的。“但通过FMT，康复率接近90%。”
然而，这引发了如何识别健康的微生物群和合适的捐赠者的问题。“这仍然是个谜，”Goemans说。“科学界正在努力定义什么是健康的肠道微生物群——我们还没有所有的答案。对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的微生物群随时间发展的长期数据。”
抗生素是微生物群的最大敌人
在Goemans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肠道中的各种细菌，以及这些细菌如何促成抗生素耐药性。
“抗生素是一类杀死细菌以清除感染的化合物，”Goemans说。“目前市场上的抗生素无法区分有益细菌和病原体。口服抗生素往往会破坏部分肠道菌群。”有些人能够自然恢复，而在另一些人中，这种紊乱往往持续存在。
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群的情况下消除感染。他们还在研究每种肠道细菌的具体功能。“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，”Goemans说。
Goemans认为，将人体视为一个完整的生态系统是很重要的。均衡的饮食和健康的生活方式是肠道微生物群正常运作的关键——从而也是良好身心健康的保障。
一组科学家对缺乏肠道菌群的小鼠进行了实验，以确定肠道微生物群的重要性。这些无菌小鼠在正常环境中只能存活三天。
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