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出品：科普中國(guó)

制作：中國(guó)科學(xué)院微生物研究所 任園園

監(jiān)制：中國(guó)科學(xué)院計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)信息中心

2015年9月24日，萬(wàn)眾矚目的“引文桂冠獎(jiǎng)”由湯森路透出版集團(tuán)正式發(fā)布。這個(gè)獎(jiǎng)項(xiàng)之所以如此出名，是因?yàn)楂@此殊榮的科學(xué)家，有很大機(jī)會(huì)摘得諾貝爾獎(jiǎng)的王冠。今年的“引文桂冠獎(jiǎng)”授予了18位科學(xué)家，他們都是諾貝爾獎(jiǎng)的有力競(jìng)爭(zhēng)者，其中醫(yī)學(xué)組高居首位的是美國(guó)圣路易斯華盛頓大學(xué)的Jeffrey I.Gordon教授。

他和他的團(tuán)隊(duì)，通過(guò)對(duì)腸道菌群的長(zhǎng)期和細(xì)致研究，揭示了人與腸道微生物間的復(fù)雜關(guān)系，發(fā)現(xiàn)腸道菌群失調(diào)與營(yíng)養(yǎng)不良、肥胖癥、糖尿病等疾病息息相關(guān)。Gordon教授的研究成果，為我們理解腸道菌群與人體健康之間的微妙關(guān)系，提供了全新的視野。

腸道菌群，作為寄居在人體腸道內(nèi)微生物群落的總稱，是近年來(lái)微生物學(xué)、醫(yī)學(xué)、基因?qū)W等領(lǐng)域最引人關(guān)注的研究焦點(diǎn)之一。

近年來(lái)的研究逐漸揭示了腸道菌群的構(gòu)成、數(shù)量、如何進(jìn)入人體、如何輔助消化、如何影響腸道發(fā)育，以及腸道菌群失衡如何影響整體健康。

但腸道菌群如此龐大，與人體的交互關(guān)系如此復(fù)雜，關(guān)于腸道菌群仍有諸多懸而未解的難題。無(wú)外乎很多科學(xué)家將其稱為人體的另一個(gè)器官，甚至“另一個(gè)你”。

不僅如此，組成“另一個(gè)你”的細(xì)菌的數(shù)量，比組成“你”的細(xì)胞數(shù)量，還要多！

我們都知道，細(xì)胞是構(gòu)成人的基本單位。一個(gè)成年人的細(xì)胞數(shù)量大約是數(shù)十萬(wàn)億的量級(jí)，也就是1后面13個(gè)零。腸道菌群有多少細(xì)胞呢？1后面14個(gè)零。

其次，腸道菌群的基因數(shù)量也比你多。

雖說(shuō)單個(gè)細(xì)菌很簡(jiǎn)單，基因數(shù)遠(yuǎn)比不上復(fù)雜的人類基因，但架不住人家種類多。腸道菌群包含500至1000種不同的細(xì)菌，基因總數(shù)是人類的100多倍。

最后，之所以把腸道菌群稱作另一個(gè)你，是因?yàn)樗c人的健康息息相關(guān)，并且，它的“喜怒哀樂”，甚至?xí)绊懙饺说姆椒矫婷妗?/p>

我們今天就來(lái)講述諾獎(jiǎng)熱門成果，有關(guān)腸道菌群的那些事兒。

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圖1 典型腸道細(xì)菌 （1）雙歧桿菌，（2）乳酸桿菌，（3）腸球菌，（4）大腸桿菌

腸道菌群是什么？

這里有三個(gè)關(guān)鍵詞，腸道、菌、群。

研究微生物的科學(xué)家，給了一個(gè)通俗易懂的定義——生存在人的腸道里的大量細(xì)菌構(gòu)成的集體，就叫做腸道菌群。

這家伙并不是人與生俱來(lái)的。胎兒在子宮里是處于無(wú)菌狀態(tài)的，但胎兒出生后，伴隨第一口呼吸、第一口乳液、第一嘴輔食，腸道菌群的始祖?zhèn)?，也隨著食物、空氣、水進(jìn)入腸道并安營(yíng)扎寨，不斷壯大隊(duì)伍，擴(kuò)充地盤，最終形成穩(wěn)定的菌群構(gòu)成。

這個(gè)外來(lái)戶，將從此伴隨你一生，也將與你有數(shù)不清的瓜葛。

腸道菌群有什么？

前面說(shuō)了，腸道菌群構(gòu)成復(fù)雜，細(xì)菌種類繁多，但還是能劃分為三種類型。

第一種是共生菌群，主要有擬桿菌、梭菌、雙歧桿菌、乳酸桿菌。這幾個(gè)名很熟悉吧，現(xiàn)在各類產(chǎn)品中鋪天蓋地的益生菌，說(shuō)的就是后兩者，有很多益生元或益生素就是用于補(bǔ)充或者刺激雙歧桿菌的生長(zhǎng)。

這些細(xì)菌勢(shì)力最為龐大，占到了腸道菌群的99%以上，跟人形成良好的合作關(guān)系，輔助消化多種食物，并保護(hù)我們的腸道。

第二種是條件致病菌群，主要有腸球菌、腸桿菌等。這些家伙數(shù)量不多，但屬于腸道里的不穩(wěn)定因素。腸道健康時(shí)，共生菌群占?jí)旱剐詢?yōu)勢(shì)，條件致病菌群就很安分；但要是共生菌群被破壞了，這些家伙就會(huì)引發(fā)多種腸道疾病。

第三種是致病菌群，比如沙門氏菌、致病大腸桿菌等。它們是健康的破壞者，本不屬于腸道，但一旦誤食進(jìn)入腸道，就會(huì)興風(fēng)作浪，導(dǎo)致腹瀉、食物中毒等。

腸道菌群都干些什么？

腸道菌群，或者說(shuō)共生菌群，不是住在你的腸道白吃白喝的，它與你的健康休戚相關(guān)。

首先，也是最重要的，幫你吃飯。

人是所有生物中飲食最復(fù)雜的，肉、菜、谷物，無(wú)所不食。但吃是一碼事，消化吸收是另一碼事。人最主要的消化器官就是腸道，但面對(duì)如此繁多的食物，縱使腸道有三頭六臂，也處理不了這么繁重的工作。

于是在人類漫長(zhǎng)的進(jìn)化史中，腸道請(qǐng)來(lái)了幫手——共生菌群。腸道為它們提供天然的厭氧環(huán)境作為住所；后者特別擅長(zhǎng)分解復(fù)雜纖維和多糖，把得到的葡萄糖、維生素、脂肪、微量元素，作為房租交給腸道，供人體吸收。兩者各取所取，有飯一起吃，有錢一起賺。

其次，保護(hù)你的健康。

一方面，大量的菌群黏附在腸壁上，為腸道穿上了一層天然的鎧甲，避免腸壁與有害物質(zhì)直接接觸。另一方面，共生菌群會(huì)與腸道的免疫系統(tǒng)形成互動(dòng)，刺激后者的發(fā)育，使腸道應(yīng)對(duì)致病微生物的“反導(dǎo)系統(tǒng)”更加強(qiáng)大。

此外，共生菌群還會(huì)直接上陣，幫助消滅致病菌。

因?yàn)楣采号c致病菌群都以腸道為生存環(huán)境，致病菌的入侵，直接侵占了共生菌群的地盤。面對(duì)這種情形，占絕對(duì)優(yōu)勢(shì)的共生菌自然不會(huì)答應(yīng)，第一時(shí)間就會(huì)通過(guò)“菌數(shù)”優(yōu)勢(shì)，壓制致病菌勢(shì)力，在保護(hù)自己家園的同時(shí)，也保護(hù)人體的健康。

再者，調(diào)節(jié)你的生理。

正常的腸道菌群，為了改善自己的居住環(huán)境，也就是你的腸道，會(huì)將分解的短鏈脂肪酸滋養(yǎng)腸壁細(xì)胞，促進(jìn)腸壁細(xì)胞的生長(zhǎng)和更替，還能促進(jìn)腸壁分泌更多的消化酶。

同時(shí)，它們還能調(diào)節(jié)腸粘膜的生長(zhǎng)，讓受損的腸粘膜更快的得到修復(fù)——自家房子漏雨的還不趕快修呀。除此之外，腸道菌群能產(chǎn)生類胡蘿卜素類物質(zhì)，降低動(dòng)脈硬化和中風(fēng)的風(fēng)險(xiǎn)；還能通過(guò)跟淋巴系統(tǒng)談判，降低對(duì)食物的過(guò)敏反應(yīng)。更為神奇的是，最新的研究成果表明，腸道菌群能根據(jù)對(duì)它對(duì)食物的喜好，調(diào)節(jié)你的生理和心理狀態(tài)。

圖2：大腸桿菌電鏡圖

腸道菌群該如何保護(hù)？

腸道菌群并不是簡(jiǎn)單的細(xì)菌群落，很多科學(xué)家認(rèn)為，腸道菌群甚至可以看作是人體內(nèi)的另一個(gè)有器官，需要你的細(xì)心呵護(hù)。美國(guó)華盛頓大學(xué)Jeffery Gordon教授的研究成果表明，肥胖癥、糖尿病這些高發(fā)疾病，都與腸道菌群失調(diào)密不可分。

保護(hù)腸道菌群，首要平衡膳食。

多吃蔬菜、雜糧等富含纖維素的食物，既喂飽了腸道菌群，也能為身體提供多種維生素和微量元素；而長(zhǎng)期大魚大肉、高熱高脂飲食，既不利于腸道菌群生長(zhǎng)，也增加自身罹患三高的風(fēng)險(xiǎn)。

其次規(guī)律作息和飲食。

腸道菌群在與人體的長(zhǎng)期磨合中，也形成了自己固定的生物鐘和食譜。很多年輕人起居不規(guī)律，動(dòng)輒熬夜通宵；飲食不規(guī)律，饑一頓飽一頓，喜嘗新鮮事物；長(zhǎng)期下來(lái)，腸道菌群勢(shì)必失調(diào)，引發(fā)多種疾病。

再者還可適度進(jìn)補(bǔ)。

多進(jìn)食一些富含益生菌的發(fā)酵食物，比如酸奶、豆制品，相當(dāng)于把益生菌吃進(jìn)去，在一定程度上也能壯大腸道共生菌群的隊(duì)伍。

最后，重要的事情說(shuō)三遍，切勿濫用抗生素！切勿濫用抗生素！切勿濫用抗生素！長(zhǎng)期服用、濫用抗生素，特別是廣譜抗生素，會(huì)將共生菌和致病菌同時(shí)殺掉，對(duì)腸道菌群造成嚴(yán)重影響，破壞腸道菌群平衡。因此，必須遵照醫(yī)囑，按量使用。

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