微生物组
想象一座在工作日清晨熙熙攘攘的城市，人行道上挤满了赶着上班或赴约的人群。现在将这个场景缩小到微观层面，你就能理解人体内的微生物组：数万亿个微生物（也被称为微生物群或微生物）构成了这个生态系统，包含数千种不同物种[1]。这些微生物不仅包括细菌，还包括真菌、寄生虫和病毒。在健康人体内，这些"微生物"和平共处，其中数量最多的是小肠和大肠中的菌群，但它们实际上遍布全身。由于微生物组在维持人体日常运作方面发挥着关键作用，甚至被称作"支持器官"。
每个人的微生物群网络都是独特的，这种独特性最初由DNA决定。人类最早接触微生物是在婴儿时期——通过分娩时经产道接触和母乳喂养[1]。婴儿接触的微生物种类完全取决于母亲体内存在的物种。后期的环境暴露和饮食结构会改变个体微生物组，使其可能对健康产生有益或有害的影响。
微生物组包含有益和潜在有害的微生物。大多数微生物是共生的（对人体和微生物都有益），少量属于病原性（可能导致疾病）。在健康状态下，致病性和共生性微生物可以共存无碍。但如果这种平衡被打破——例如由传染病、特定饮食或长期使用抗生素等杀菌药物引起——就会发生菌群失调，中断正常相互作用。结果可能导致身体更容易患病。
微生物群对身体的益处
微生物群会刺激免疫系统，分解潜在的有毒食物化合物，并合成某些维生素和氨基酸[2]，包括B族维生素和维生素K。例如，合成维生素B12所需的关键酶只存在于细菌中，而植物和动物都不具备[3]。
像蔗糖和乳糖（乳糖）这样的简单糖类会在小肠上部快速被吸收，但更复杂的碳水化合物如淀粉和纤维则难以消化，可能进入大肠。在那里，微生物群通过其消化酶分解这些化合物。不可消化纤维的发酵会产生短链脂肪酸（SCFA），这些脂肪酸不仅可以作为营养来源，还在肌肉功能和预防慢性疾病（包括某些癌症和肠道疾病）方面发挥重要作用。临床研究表明，短链脂肪酸可能对治疗溃疡性结肠炎、克罗恩病和抗生素相关性腹泻有效[2]。
健康个体的微生物群还能提供保护作用，抵御通过饮水或食物摄入的病原体。
人体肠道中常见的细菌家族包括普雷沃菌属（Prevotella）、瘤胃球菌属（Ruminococcus）、拟杆菌属（Bacteroides）和厚壁菌门（Firmicutes）[4]。在结肠这样的低氧环境中，可以发现专性厌氧菌如消化链球菌属（Peptostreptococcus）、双歧杆菌（Bifidobacterium）、乳酸杆菌（Lactobacillus）和梭菌属（Clostridium）[4]。这些微生物通过竞争营养和肠道黏膜附着位点（免疫活跃区域和抗菌蛋白产生部位）来防止有害细菌过度生长[5,6]。
饮食如何影响个人微生物群？
除了家族基因、环境和药物使用，饮食在决定结肠微生物群种类方面也起着重要作用[2]。这些因素共同构成了独特的个人微生物组。特别是高纤维饮食会影响肠道微生物的种类和数量。膳食纤维只能通过微生物群产生的酶在结肠中分解和发酵。发酵过程释放短链脂肪酸（SCFA），这会降低结肠pH值，从而决定哪些微生物能在这种酸性环境中存活。较低的pH值会限制某些有害细菌如艰难梭菌（Clostridium difficile）的生长。关于短链脂肪酸的新兴研究探索了其对健康的广泛影响，包括刺激免疫细胞活性以及维持正常的血糖和胆固醇水平。
支持短链脂肪酸生成的食物包括不易消化的碳水化合物和纤维，如果胶、抗性淀粉、树胶、果胶和低聚果糖。这些纤维有时被称为益生元，因为它们能滋养有益的微生物群。虽然有含益生元纤维的补充剂，但许多天然食物都含有益生元。含量最高的是生食形式的大蒜、洋葱、韭葱、芦笋、洋姜、蒲公英嫩叶、香蕉和海藻。一般来说，水果、蔬菜、豆类和全谷物（如小麦、燕麦和大麦）都是良好的益生元纤维来源。
需要注意的是，高摄入量的益生元食物，尤其是突然引入时，可能增加气体产生（胀气）和腹胀。患有肠易激综合征等胃肠道敏感症的人应从小量开始引入这些食物，以评估耐受性。持续食用后，耐受性可能改善，副作用也会减少。
如果没有食物敏感症，重要的是要逐渐实施高纤维饮食，因为低纤维饮食不仅会减少有益微生物的数量，还会增加病原菌的生长，因为这些有害菌更适合在低酸环境中繁殖。
益生菌食物可能含有有益的活微生物，可以进一步改变个人的微生物组。这些包括发酵食品如开菲尔奶、含活性菌的酸奶、腌制蔬菜、纳豆、康普茶、泡菜、味噌和酸菜。需要注意的是，并非所有发酵食品都含有活微生物，特别是经过加热或巴氏杀菌处理的食品（如酸面包、经过热处理的发酵蔬菜）。
益生菌与肠道健康研究
无论是来自食物还是补充剂的益生菌都是消费者关注的热点。但一个相对健康的人是否需要补充益生菌？还是富含纤维的饮食足以培养健康的肠道微生物组？了解更多关于益生菌的信息，并查阅现有补充剂与健康的研究。
未来研究方向
微生物组是一个动态的生态环境，物种的相对丰度可能随着饮食、药物、运动和各种环境暴露等因素每天、每周、每月发生变化。然而，科学家仍处于理解微生物组在健康中的广泛作用及其与宿主正常相互作用中断所导致问题的程度的早期阶段[7]。
当前研究课题包括：
- 微生物组及其代谢物（代谢过程中产生的物质）如何影响人类健康与疾病
- 哪些因素影响个人微生物组的结构和平衡
- 将益生菌开发为功能性食品并解决监管问题
具体研究领域：
- 影响孕妇、婴儿和儿科人群微生物组的因素
- 改造微生物以抵抗疾病和更好地响应治疗
- 健康个体与慢性病患者（如糖尿病、胃肠道疾病、肥胖症、癌症和心血管疾病）微生物组的差异
- 开发微生物组诊断生物标志物以在疾病发生前识别
- 通过个体间微生物移植（如粪便移植）改变微生物组
【全文结束】
