科研 | J Food Drug Anal：再论肠道微生物群及其对人类健康和疾病的影响
编译：14，编辑：小菌菌、江舜尧。
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近年来，随着工具和技术的飞速发展，微生物与宿主之间的交叉对话获得了新的了解和视角。本工作的目的是批判性地回顾和总结最近关于微生物区系的作用和参与人类主要疾病的进展和机制，其中疾病主要包括肥胖、高血压、心血管疾病、糖尿病、癌症、炎症性肠病(IBD)、痛风、抑郁症和关节炎，以及婴儿健康和长寿等方面。
论文ID
原名：Revisit gut microbiota and its impact on human healthand disease
译名：再论肠道微生物群及其对人类健康和疾病的影响
期刊：Journal of Food and Drug Analysis
IF：4.727
发表时间：2019.7
通讯作者：武俊瑞&Yuankun Lee
作者单位：沈阳农业大学食品学院&新加坡国立大学杨璐龄医学院
综述目录
10 婴幼儿健康
11 长寿
主要内容
1 肥胖
肥胖症是一种以过度脂肪堆积为特征的慢性全身性疾病，在过去的40年里急剧增加，影响了美国近40%的成年人和19%的青少年。成年人的体重指数为30或更高，青年人的体重指数在各自年龄组和性别的95%以上。近几年来，体内和人体研究的大量证据表明，肠道微生物组在肥胖的发生发展中起着关键作用，微生物组、饮食和宿主基因型之间的相互作用是研究的重点。
2 高血压
新出现的证据进一步强化了肠道微生物群在维持生理内环境平衡中至关重要的说法。在动物和人类的研究中，肠道微生物群落的丰富度、多样性和硬壁菌/拟杆菌比率的失调与高血压有关。最近的研究利用粪便移植来检验微生物群与血压调节之间的关系。通过将高脂饮食的高血压阻塞性睡眠呼吸暂停（OSA）大鼠的盲肠异常内容物移植到普通饮食的OSA大鼠身上，导致受体大鼠有高血压等症状，证明肠道失调与高血压之间存在因果关系。这也表明，控制微生物群可能是治疗OSA引起的高血压症状的一种可行方法。此外，吲哚和硫酸吲哚已经被证明通过依赖于血清素信号的外周和中枢机制能够影响动脉血压。因此，吲哚和硫酸吲哚可作为肠道细菌与循环系统相互作用的介质。
3 心血管疾病
尽管在动脉粥样硬化血栓形成的预防和治疗方面取得了令人鼓舞的进展，但心血管疾病仍然是全世界死亡和致残的主要原因，并将继续增长。肠道微生物群在代谢性疾病，特别是心血管疾病中的潜在作用是最近研究的焦点。特定的微生物衍生代谢特征与晚期人类动脉粥样硬化和术后心脏并发症有关。特别是，吲哚和吲哚衍生代谢物Trp、Kyn/Trp比值、I3P和I3A可以作为动脉粥样硬化疾病的潜在新生标志物。与此同时，在蒙古成年人中，粪杆菌和粪球菌的增加分别通过抗炎作用和丁酸盐的产生促进肠道健康。富集的Collinsella属是无症状动脉粥样硬化患者的生物标志物，可能与蒙古族成人心脑血管疾病的高发病率密切相关。
4 糖尿病
2016年，世界卫生组织（WHO）将糖尿病患病率从目前的水平扩大到2035年的5.92亿（12%），成为继癌症和心血管疾病之后的第三大疾病。肠道微生物群也被认为在1型糖尿病的发展中起作用，可能是通过其调节免疫反应而产生相应作用。Ea16/NOD小鼠被发现能够垂直保护其后代由肠道菌群介导的糖尿病和胰岛炎，这表明MHC/HLA等位基因对自身免疫性疾病的保护可能依赖于肠道菌群，此外也强调了肠道菌群稳态在糖尿病患者治疗方面的重要意义。
5 癌症
人类微生物组因其在癌症发生发展中的复杂关系而备受关注，约占全世界癌症病例的20%。随着人们对微生物在癌症发病机制中的作用有了更深入的认识，基于微生物组的治疗在癌症治疗中的潜力已成为越来越多的研究课题。有研究表明，在前列腺癌患者中观察到较高的类杆菌丰度，而在相对较低的丰度中观察到F.Prausnitzii和直肠尤巴菌，因此可以初步判断这些细菌在前列腺癌发展中有一定的潜在作用。另一方面脆弱毒素已被证明能够激活结肠上皮细胞中的致癌炎症途径，与此同时肠道微生物群也被证明参与了结直肠癌(CRC)的致癌过程，脆弱类杆菌、核杆菌属和厌氧链球菌被证明是其发展过程中的潜在参与者。
6 炎症性肠病（IBD）
IBD常与生物失调状态有关，伴随着向能够应付氧化应激的大量微生物的转移，肠杆菌科兼性厌氧细菌显著增加。在IBD中，发现小球藻的丰度升高，某些菌株可能通过氧化应激反应机制进化到处于IBD的肠道环境之中。在怀孕期间使用抗生素、但在婴儿年龄期间不使用抗生素，与发生非常早期IBD的风险升高呈正相关，这可能归因于肠道微生物群的变化。
7 痛风
痛风是一种遗传或后天性代谢性疾病，其症状是由于嘌呤代谢异常引起的尿酸合成增加而引起的疾病。与健康个体相比，痛风患者的肠道微生物群已被证明是失调的，机会性病原体的丰度增加，在自身免疫性疾病中也观察到类似的富集。在痛风患者中也发现了较高丰度的乳杆菌和木聚糖拟杆菌，而Prausnitzii和双歧杆菌的丰度则比较低。根据17种细菌标志物的相对丰度，提出了痛风的微生物指标，可以作为一种新的痛风诊断方法。与常规血尿酸检测相比，其准确率达到了88.9%。
8 抑郁症
肠道微生物群越来越多地被描述与各种神经、精神疾病有关。特别有力的证据表明它在抑郁症中的作用。虽然动物模型为我们提供了关于肠道微生物群与认知之间的关系，但仍然无法深入正确理解肠道微生物对大脑影响的复杂机制。但目前已在益生菌调节抑郁症状的能力方面取得了一些令人鼓舞的结果，益生菌为被诊断患有精神疾病的患者提供心理健康的益处，因此必须将重点转移到调查这些益生菌在诊断为MDD的患者中的作用，以便更清楚地了解益生菌调节心理健康能力背后的机制特征。
9 关节炎
类风湿关节炎(RA)是一种关节慢性炎症性疾病，易导致骨和软骨损伤，甚至致残。然而，它的许多病因尚不清楚，肠道微生物群已被认为在其发病机制中发挥主要的作用。益生菌已被建议作为关节炎的辅助治疗，并旨在针对RA中细胞因子的不平衡产生效益。研究发现，益生菌通过显著降低促炎性IL-6细胞因子水平，在治疗RA中显示出潜在的治疗效果，其他促炎细胞因子未见明显差异，治疗RA的临床结果尚不清楚。
10 婴幼儿健康
分娩方式和地点能够影响肠道微生物群的组成，进而影响异位表现的风险，其影响是由艰难梭菌在婴儿中的定植所介导的。梭菌和飞毛虫的富集也与婴儿牛奶过敏有关，这表明益生菌作为治疗牛奶过敏具有潜在的能力。哮喘高危婴儿在生命的第一年表现出独特的微生物群特征。使用益生菌L.rhamnosusGG可以调节早期生命中的微生物群组成，但在益生菌补充剂终止后，其有效性会降低，这突出了微生物群的可塑性，并表明了婴儿出生后早期的益生菌治疗的重要性。虽然益生菌干预措施在治疗湿疹方面可能是有效的，但由于研究之间的异质性和目前结果的低质量性，在临床使用中仍然缺乏特定的益生菌方案。因此，需要设计和进行适当的临床试验，以严格确定特定益生菌菌株在临床环境中治疗湿疹和其他过敏疾病的有效性。
11 长寿
肠道微生物群对人体代谢和免疫学的影响使其成为长寿的决定因素。意大利百岁老人的核心微生物群主要由反刍菌科、Lachnospiraceae和Bacteroidaceae科组成，随着年龄的增长，其数量减少，亚显性物种和健康相关属的丰度相应增加，如Bifi-Dobacterium、Akkermansia和Christensenellaceae。
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