微生物国际临床协会（MICS）立场声明
肠道微生物群是一个由万亿级微生物（包括细菌、病毒、真菌和原生动物）组成的复杂生态系统，这些微生物相互作用并与人类宿主协同调节健康。微生物群通过消化调节、免疫调控、炎症控制和病原体防御等关键功能影响宿主生理（1）。近年来，科学界和临床医学对微生物群的研究呈指数级增长，其影响范围从代谢和免疫健康延伸至心理健康（2）。尽管微生物群分析已成为多种疾病的潜在诊断和治疗资源，但缺乏标准化规范和有限的临床证据仍是主要挑战。本文旨在提供微生物检测的最新分析、解读及临床要求指南，并概述当前挑战与未来机遇。
微生物群在健康与疾病中的核心作用
宿主与肠道微生物的共生关系表现为互惠互利：宿主提供营养环境支持微生物生存，而微生物则通过代谢产物（如短链脂肪酸SCFAs）促进宿主健康，并维持功能性免疫系统。科学证据表明，微生物群通过以下功能维持宿主稳态（5）：
代谢功能
微生物群在营养消化吸收中发挥关键作用，合成维生素K及B族维生素（生物素、钴胺素、叶酸等）。其发酵膳食纤维产生的短链脂肪酸（SCFAs）——丁酸、丙酸、乙酸——具有调节肠道通透性、减少黏膜炎症等作用。丁酸通过激活GPR109a受体刺激IL-18分泌，并促进调节性T细胞分化（7）。SCFAs还通过刺激GLP-1和PYY释放调节饱腹感（8,9）。
结构功能
特定微生物诱导紧密连接蛋白表达，刺激黏蛋白分泌，增强肠上皮屏障功能。这种结构支持作用提升宿主应对炎症或感染的能力（10）。
保护功能
在平衡状态下，微生物通过竞争排斥、改变肠道pH、剥夺病原体营养等方式抑制致病菌，并通过调节炎症因子分泌调控先天和适应性免疫（11）。
神经功能
微生物群通过肠-脑轴双向调控神经系统。SCFAs刺激肠嗜铬细胞释放5-羟色胺，参与情绪、记忆和学习调控（12）。
共生与失衡
人体微生物群（GM）与宿主细胞数量接近1:1比例，其平衡对健康至关重要。共生（Eubiosis）表现为细菌、真菌和病毒的多样化平衡，而失衡（Dysbiosis）则导致多样性下降和致病菌增殖，引发慢性炎症。失衡机制涉及屏障功能障碍、免疫信号异常、代谢介导和神经活性途径（14,17-19）。值得注意的是，当前关联研究多为横向截面数据，纵向多组学研究对确立因果关系至关重要。
影响微生物群组成的关键因素
- 年龄：新生儿微生物群以双歧杆菌为主，添加固体食物后向拟杆菌门和厚壁菌门为主的成人模式转变。母乳喂养促进双歧杆菌优势，而配方奶喂养的婴儿微生物群更复杂但稳定性较低（21）。
- 分娩方式：自然分娩婴儿获得与母体产道相似的微生物群，而剖宫产婴儿暴露于以葡萄球菌和丙酸杆菌为主的皮肤菌群（23）。
- 饮食：高纤维饮食支持有益菌生长，而高脂高蛋白饮食与厚壁菌门富集相关。烹饪方式显著影响菌群组成：黄油等脂肪基质可增加Faecalibacterium等有益菌丰度，而油炸减少瘤胃菌科（25）。
- 遗传与免疫：宿主基因变异通过免疫系统调控微生物互作，而免疫功能障碍（如自身免疫病）可破坏微生物稳态（29,30）。
微生物多样性评估
人类微生物组计划（HMP）揭示，肠道微生物群包含超过50门的1500个物种，其中拟杆菌门和厚壁菌门占人类微生物群总量的90%。α多样性（Shannon指数）和β多样性分析通过OTUs（操作分类单元）评估菌群结构。低多样性与过敏（51）、自身免疫（52）和艰难梭菌感染（55）相关，而高多样性则与肠易激综合征、小肠细菌过度生长相关（57）。
肠型分类（Enterotypes）
基于长期饮食模式，人类肠道可分为三大肠型：
- 普雷沃氏菌型（ET-P）：碳水化合物富集饮食相关
- 拟杆菌型（ET-R）：均衡高纤维饮食特征
- 厚壁菌型（ET-B）：高脂高蛋白饮食相关
研究显示，普雷沃氏菌型和厚壁菌混合型的功能丰富度显著高于拟杆菌型（63），提示肠型结构影响微生物组功能潜力。
微生物检测的临床应用
当前检测需满足以下核心要求：
- 分析有效性：使用化学防腐剂保存样本，-80℃保存维持DNA完整性
- 测序方法：16S rRNA测序用于属级分类，鸟枪法宏基因组学提供种/株级鉴定及功能潜力分析
- 质量控制：设置模拟菌群（mock community）阳性质控，使用DADA2平台过滤低质量数据（>75%质量阈值）
临床解读与局限性
- α/β多样性：反映微生物生态复杂性，但需与健康对照组比较
- 关键菌群比例：如厚壁菌/拟杆菌比值、普雷沃氏菌/拟杆菌比值，需谨慎解读
- 功能预测：基于菌群组成推断短链脂肪酸生成能力存在局限，需结合代谢组学验证
临床应用潜力
微生物检测已在以下领域展现价值：
- 精准医学：通过个性化饮食和益生菌干预恢复菌群平衡
- 癌症免疫治疗：低多样性与胰腺癌免疫抑制及生存率下降相关（59）
- 感染性疾病：粪菌移植（FMT）成为复发性艰难梭菌感染推荐疗法（66）
- 运动医学：运动员肠道菌群失衡（如普雷沃氏菌增加、厚壁菌/拟杆菌比值下降）与肠漏症相关（97,98）
挑战与未来方向
当前主要障碍包括：
- 分析方法标准化不足
- 临床效用证据有限（仅满足3项标准中的分析有效性）
- 医疗从业者教育缺失
未来重点包括：
- 开发高性价比的浅层宏基因组学方法
- 建立基于微生物组的个性化营养干预方案
- 推动微生物检测纳入常规临床路径
结论
微生物分析为精准医疗提供新机遇，但需严格科学验证。MICS建议明确报告生物信息学工具、数据库版本及敏感性检验，推动基于证据的标准化流程和临床教育项目，以实现微生物检测对医疗质量的实质提升。
【全文结束】