肠道菌群是生活在你消化道内（主要在大肠）的庞大微生物群落。这个群落包括细菌、病毒、真菌及其他微观生命形式，其中细菌占比最大。一个健康的成年人身体中约有38万亿个细菌细胞，其中大部分位于肠道，使得这一内部生态系统成为地球上微生物密度最高的栖息地之一。
如今，科学家更常使用“肠道微生物组”或“肠道微生物群”这两个术语，但“肠道菌群”一词仍然被广泛理解。无论怎么称呼，这一生物集合体对你的健康所起的作用，远比20年前科学家所认识到的要大得多。
你的肠道里住着什么
你的肠道含有大约500到1000种不同的细菌物种，具体组成因人而异。两个主要类群占据主导地位：厚壁菌门和拟杆菌门，它们共同构成大多数人约90%的细菌种群。剩下的10%包含数百种数量较少的物种，这种多样性至关重要。更广泛的肠道物种种类始终与更好的健康结果相关，而多样性较低的微生物组则出现在患有肥胖症、炎症性肠病和2型糖尿病等疾病的人群中。
除细菌外，肠道还容纳病毒（主要是噬菌体，它们感染细菌而非人体细胞）、像念珠菌属这样的真菌，以及被称为古菌的单细胞生物。所有这些相互之间并与你自己的细胞相互作用，其方式研究人员仍在探索之中。你的肠道微生物的遗传物质总和包含约比整个人类基因组多150倍的基因，赋予这个生态系统一个巨大的生化工具箱。
肠道菌群如何发育
你并非生来就拥有一个完整的微生物组。定植过程始于出生时，婴儿从母亲的产道中获取微生物。通过剖腹产出生的婴儿一开始具有不同的微生物特征，更类似于皮肤细菌而非阴道细菌，尽管这些差异往往在出生后第一年内缩小。
母乳喂养起着重要的塑造作用。母乳含有称为低聚糖的复杂糖类，婴儿无法消化它们，但特定的有益肠道细菌可以。这些糖实质上充当了你希望早期培育的微生物的燃料。到三岁时，孩子的肠道微生物组在组成和稳定性上开始类似于成年人。从那时起，除非受到重大饮食变化、疾病或抗生素的干扰，它会保持相对稳定。
肠道菌群实际上做什么
你的肠道细菌并非被动的乘客。它们执行你自己的细胞无法完成的功能，从消化开始。膳食纤维、抗性淀粉和某些复杂碳水化合物未经消化就通过你的胃和小肠。结肠中的肠道细菌通过发酵分解它们，同时产生短链脂肪酸。这些脂肪酸作为结肠内壁细胞的主要能量来源，帮助调节炎症，并影响你的身体如何储存脂肪和管理血糖。
肠道菌群还合成你身体所需的几种维生素，包括维生素K（对凝血至关重要）和几种B族维生素，如B12和叶酸。没有肠道细菌执行这种制造功能，你将需要完全从食物中获取这些营养素。
免疫联系可能是近几十年来最重要的发现。大约70%的免疫系统活动集中在肠道及其周围。肠道细菌训练免疫细胞区分无害物质和真正的威胁。它们还维持肠道内壁的完整性，肠道内壁作为屏障，防止细菌和毒素渗入血液。当这个屏障减弱（有时称为“肠道通透性增加”）时，可能会引发全身性炎症。
肠脑连接
你的肠道和大脑通过被称为肠脑轴的途径不断交流。这涉及迷走神经（直接从脑干延伸到腹部）、免疫信号分子以及肠道细菌本身产生的化学物质。一些肠道细菌产生神经递质，如血清素、多巴胺和γ-氨基丁酸，这些物质都会影响情绪、焦虑和睡眠。事实上，身体中大约90%的血清素是在肠道中产生的，而不是在大脑中。
动物研究表明，无菌小鼠（在没有肠道细菌的环境中饲养）与具有正常微生物组的小鼠相比，表现出更多的焦虑样行为和异常应激反应。当研究人员将来自平静小鼠的肠道细菌移植到焦虑小鼠体内时，行为相应发生了改变。人体研究仍在追赶中，但研究发现抑郁症患者与非抑郁症患者之间存在肠道微生物组组成的差异，使用特定益生菌菌株的小型临床试验显示在改善情绪和焦虑症状方面取得了适度效果。
什么会破坏你的微生物组
抗生素是最剧烈的破坏因素。一个疗程的广谱抗生素可以在几天内消灭你肠道菌群的大部分。大多数物种会在几周到几个月内恢复，但有些可能永远无法回归。反复使用抗生素可能永久性地降低微生物多样性，这也是医生越来越多地尝试在可能情况下使用窄谱抗生素的原因之一。
饮食具有最强的持续影响。富含加工食品、糖和饱和脂肪的饮食往往会降低细菌多样性，并偏爱与炎症相关的物种。相反，富含纤维、发酵食品和多种植物性食物的饮食支持更丰富、更稳定的微生物组。一项大型研究发现，每周食用30种或更多不同植物性食物的人的肠道细菌多样性显著高于每周食用少于10种的人。
其他改变肠道菌群的因素包括慢性压力、睡眠不足、过量饮酒和缺乏体力活动。甚至你居住的地方也很重要。生活在农村、非工业化社区的人往往比生活在西方城市环境中的人拥有更多样化的微生物组，这可能是由于饮食、抗生素暴露和与环境微生物接触的差异。
支持健康的微生物组
支持肠道菌群最有效的方式是通过饮食。纤维是最重要的饮食因素，因为它直接喂养有益细菌。西方国家的多数成年人每天摄入约15克纤维，远低于建议的25至30克。良好的来源包括豆类、全谷物、蔬菜、水果、坚果和种子。多样性与数量同样重要：不同细菌物种依赖不同类型的纤维，因此吃多种植物性食物可以喂养更广泛的微生物。
发酵食品如酸奶、开菲尔、酸菜、泡菜和味噌将活细菌引入你的消化系统。一项斯坦福大学的研究发现，每天吃六份发酵食品并持续十周的参与者表现出微生物组多样性增加和炎症标志物减少。这种效果比同期单纯增加纤维摄入量的对照组更为一致，表明发酵食品提供的不仅仅是喂养现有细菌。
益生菌（含有活菌的补充剂）被广泛宣传，但其益处在很大程度上取决于所使用的特定菌株和针对的疾病。在预防抗生素相关性腹泻和管理某些类型的肠易激综合征方面，它们显示出最强有力的证据。对于健康人群的一般肠道健康，证据不太明确，许多市售产品含有未经充分研究的菌株。益生元，即特定类型的纤维，可以选择性地喂养有益细菌，天然存在于大蒜、洋葱、韭菜、芦笋和香蕉等食物中。
肠道菌群与疾病
研究人员已将改变后的肠道微生物组模式与越来越多的疾病联系起来，这些疾病超出了消化系统疾病的范围。这些包括肥胖、2型糖尿病、心脏病、自身免疫性疾病、过敏，甚至神经退行性疾病。这种关系很复杂，常常是双向的：疾病可以改变微生物组，而微生物组的变化也可以促进疾病进展。
其中一个最清晰的例子涉及肥胖。将肥胖小鼠的肠道细菌移植到瘦弱、无菌的小鼠体内的研究，导致这些瘦弱小鼠比接受瘦弱供体细菌的小鼠获得了明显更多的脂肪，即使两组小鼠吃相同的食物。在人类中，肥胖人群的微生物组往往多样性较低，并且更善于从食物中提取热量。这并不意味着肠道细菌本身会导致肥胖，但它们似乎是众多重要因素之一。
炎症性肠病如克罗恩病和溃疡性结肠炎涉及肠道菌群的明显紊乱，多样性降低，某些炎症物种过度生长。粪便微生物群移植，即将健康供体的粪便转移到患者结肠中，在治疗艰难梭菌反复感染方面显示出惊人的成功率（超过90%）。艰难梭菌是一种危险细菌，当正常的肠道菌群耗尽时可以接管局面。研究人员现在正在探索类似的移植方法是否可以帮助治疗其他疾病，尽管除了艰难梭菌治疗之外，目前的结果好坏参半。
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