揭秘:肠道细菌默默为我们做的4件事
美国圣路易斯华盛顿大学的一个研究团队通过对肠道菌群的长期和细致研究,揭示了人与肠道微生物间的复杂关系,发现肠道菌群失调与营养不良、肥胖症、糖尿病等疾病息息相关。
近年来的研究逐渐揭示了肠道菌群的构成、数量、如何进入人体、如何辅助消化、如何影响肠道发育,以及肠道菌群失衡如何影响整体健康。
我们今天就来讲述有关肠道菌群的那些事儿。
肠道菌群是什么?
肠道菌群有三个关键词,肠道、菌、群。 研究微生物的科学家,给了一个通俗易懂的定义——生存在人的肠道里的大量细菌构成的集体,就叫做肠道菌群。
这家伙并不是人与生俱来的。胎儿在子宫里是处于无菌状态的,但胎儿出生后,伴随第一口呼吸、第一口乳液、第一嘴辅食,肠道菌群的始祖们,也随着食物、空气、水进入肠道并安营扎寨,不断壮大队伍,扩充地盘,最终形成稳定的菌群构成。
肠道菌群,作为寄居在人体肠道内微生物群落的总称,是近年来微生物学、医学、基因学等领域最引人关注的研究焦点之一。
但肠道菌群非常庞大,与人体的交互关系如此复杂,很多科学家将其称为人体的另一个器官,甚至“另一个你”。
一个成年人的细胞数量大约是数十万亿的量级,也就是1后面13个零。肠道菌群有多少细胞呢?1后面14个零。
其次,肠道菌群的基因数量也很多。 虽说单个细菌很简单,基因数远比不上复杂的人类基因,但架不住人家种类多。肠道菌群包含500至1000种不同的细菌,基因总数是人类的100多倍。
最后,之所以把肠道菌群称作另一个你,是因为它与人的健康息息相关,并且,它的“喜怒哀乐”,甚至会影响到人的方方面面。
肠道菌群有哪些种类?
前面说了,肠道菌群构成复杂,细菌种类繁多,但还是能划分为三种类型。
1第一种是共生菌群
共生菌群势力最为庞大,占到了肠道菌群的99%以上,跟人形成良好的合作关系,辅助消化多种食物,并保护我们的肠道。
2第二种是条件致病菌群
主要有肠球菌、肠杆菌等。这些家伙数量不多,但属于肠道里的不稳定因素。肠道健康时,共生菌群占压倒性优势,条件致病菌群就很安分;但要是共生菌群被破坏了,这些家伙就会引发多种肠道疾病。
3第三种是致病菌群
比如沙门氏菌、致病大肠杆菌等。它们是健康的破坏者,本不属于肠道,但一旦误食进入肠道,就会兴风作浪,导致腹泻、食物中毒等。
图 典型肠道细菌
(左上)双歧杆菌,(右上)乳酸杆菌,
(左下)肠球菌,(右下)大肠杆菌
肠道菌群都干些什么?
肠道菌群的数量庞大,类型复杂,与人体形成了一种“互惠互利”的共生关系。它们的生长依赖于人体提供的丰富营养和相对安全环境;
同时它们也在我们的体内形成了一套井井有条的工作网络,在维护人体身体健康,促进人体正常发育等方面发挥着至关重要的作用。
1.生物拮抗作用:正常菌群是能够在人体肠道中某一特定部位“安家落户”,即黏附、定植和繁殖,这个时候,菌群就能够在定植的部位表面形成一层“菌膜屏障”;
这层“菌膜屏障”就像是肠道表面的一层保护伞,对于流经消化道的外源性微生物(包括许多外源性病原体)形成了一种天然的隔绝,通过竞争、消化和分泌各种代谢产物和细菌素等,抵抗外源微生物定植和侵袭。
体内的正常菌群通过这种拮抗作用,抑制并排斥人体不慎食入的病原菌在肠道的“安家落户”,维持体内微生态的平衡状态,使人体免于感染致病菌。
2.营养作用:肠道菌群在我们的肠道中不仅扮演着“卫兵”的作用,同时还能够促进肠道组织的发育、参与肠道营养物质的代谢以及合成人体所需的重要营养物质。
肠道细菌参与代谢,产生的短链脂肪酸,为肠道上皮细胞的生长发育提供营养支持,促进人体肠道上皮的生长与分化。
同时,肠道菌群还参与合成人体生长发育必需的氨基酸、维生素等,如 B 族维生素、维生素 K、烟酸、泛酸等。
此外,肠道中微生物还能够能促进人体对钙、铁、镁、锌等多种离子的吸收,这些离子对于促进身体某些结构的生长与发育,如:骨骼、牙齿等,对体内氧的输送等有重要作用。
3.代谢作用:肠道菌群还能够为我们机体的某些代谢过程提供了重要的“催化剂”——酶类,通过发酵和降解多糖(淀粉、纤维素、半纤维素、胶质等)以及不能被宿主吸收的寡糖,产生一些短链脂肪酸,例如:乙酸、丙酸、丁酸等,这些脂肪酸都是宿主生长、增殖的能量和生化反应的重要底物。
此外,肠道菌群还以其他各种各样的方式协助机体对于糖类、脂类、氨基酸、维生素、胆固醇以及诸多外来化合物的代谢。
4.免疫作用:肠道细胞发挥着类似皮肤的免疫屏障作用,阻止致病因素经过肠道时对机体造成损害,同时,肠道正常菌群发挥着刺激机体免疫系统发育、激活细胞免疫等作用。
研究发现,肠道中的两大代表性有益菌“乳酸杆菌”和“双歧杆菌”,他们的活菌体和菌体中的一些成分(破碎液、发酵液)都能够起到增强机体免疫的作用。
此外,双歧杆菌能通过刺激免疫细胞产生重要的细胞因子白介素来促进我们机体内重要的免疫细胞——淋巴细胞的增殖、分化、成熟,增强免疫细胞的对病原体的杀伤力。
肠道菌群该如何保护?
肠道菌群并不是简单的细菌群落,很多科学家认为,肠道菌群甚至可以看作是人体内的另一个有器官,需要你的细心呵护。
美国华盛顿大学Jeffery Gordon教授的研究成果表明,肥胖症、糖尿病这些高发疾病,都与肠道菌群失调密不可分。
1.平衡膳食
2.规律作息和饮食
3.可适度调节
最后,重要的事情说三遍,切勿滥用抗生素!切勿滥用抗生素!切勿滥用抗生素!长期服用、滥用抗生素,特别是广谱抗生素,会将共生菌和致病菌同时杀掉,对肠道菌群造成严重影响,破坏肠道菌群平衡。因此,必须遵照医嘱,按量使用。
北京元奥专注人体微生物检测和肠道微生态重建,公众号:元奥肠菌。