太长不看版
● 成年人平均有大约30万亿个细胞,而体内的细菌数目可达人体细胞的1.3-10倍。
● 肠道菌能够发挥维持肠道完整性、代谢调节、免疫调节和神经调节等方面的功能。
● 肠道菌群失调可能会带来肥胖、II型糖尿病、溃疡性结肠炎、神经系统疾病、心血管疾病和衰老。
● 勿滥用抗生素,广谱类抗生素会无差别地杀死体内的有益菌群,导致菌群紊乱。
● 每日摄入大量蔬菜、水果、全谷物、豆类、坚果的地中海饮食方式有助于改善肠道菌群。
● 选择益生菌产品,重点关注是否在批准名录内、活菌状态、是否有足够数量。
肠道微生物生态
俗话说“不干不净、吃了没病”,“一方水土养一方人”,“水土不服”,“三岁看八十”......这些俗话对于肠道菌群也同样适用。随着大厂也入局科普带货,“益生菌”的概念已经越来越走进大众生活,俨然成为保健产品“网红”,我们的衰老标志物系列也聊聊肠道微生物这个主题。
一个成年人的细胞数量大约在三十万亿量级 (男女有差异,“胞间通讯”有介绍,详情点击这里),而人体肠道菌群细胞数目按照不同估算方法,数目是人体细胞的1.3-10倍不等 [1],比起人类细胞只多不少。肠道菌群包含500至1000种不同的细菌,基因总数是人类基因组的100多倍 [2], 随着检测技术的进步和覆盖更多人种的群体纳入研究,这一数据还在不断被刷新 [3]。
肠道微生物组广泛参与生理过程,主要有以下四个方面作用。
代谢功能:产生包括维生素 (多种B族维生素和维生素K)、氨基酸衍生物、次级胆汁酸和短链脂肪酸(SCFAs)在内的必需代谢物。
屏障功能:健康的菌群通过占位效应和营养竞争,阻止病原菌附着于肠壁,SCFAs能强化紧密连接,防止“肠漏”,避免有害物质进入血液循环引发全身性炎症。
免疫调节:肠道是人体最大的免疫器官。菌群通过特定成分和代谢物“训练” 免疫系统,使其学会区分敌友,维持适度的炎症反应平衡。
神经调节(肠-脑轴):菌群能通过迷走神经、免疫和内分泌途径与大脑进行双向通讯。产生多种神经活性物质,如γ-氨基丁酸(GABA)、5-羟色胺(5-HT,血清素)前体,影响情绪、压力和认知功能。因此也称“肠道是人体的第二大脑”。
肠道微生物失调与衰老
一旦肠道菌群生态平衡被打破,细菌 - 宿主之间的双向通讯被破坏,导致菌群生态失调,会造成多种病理状况,如肥胖、2 型糖尿病、溃疡性结肠炎、神经系统疾病、心血管疾病和癌症 [4]。
“炎症老化”影响肠道完整性,当肠道屏障受损时,肠道细胞之间出现缝隙和孔洞,使得肠腔内的细菌、未消化的大分子蛋白质(如麸质)、毒素等有害物质穿过受损的肠壁,进入血液和淋巴系统,作为“异物”引起全身性的炎症和免疫反应。其中脂多糖 (LPS) 是强效的炎症触发器,能激活免疫细胞释放IL-6, TNF-α等促炎因子,导致全身性的低度慢性炎症状态,加重 “炎性衰老”程度 [5]。
菌群失调导致短链脂肪酸减少,其中丁酸具有抗炎作用,并能增强胰岛素敏感性,发挥调节免疫和代谢的作用。相反地,有害菌可以将胆碱转化为氧化三甲胺(TMAO)损害血管;或产生咪唑丙酸,干扰胰岛素信号通路,促成糖尿病 [6]。
肠道菌群可以通过神经、免疫和内分泌途径与远端器官沟通,其代谢产物和炎症信号可通过迷走神经或血液循环影响大脑,诱发神经炎症,进而提高阿尔茨海默病、帕金森病等疾病的发病率 [7]。IL-6、IFNγ、疣微菌门和阿克曼菌属水平与抑郁严重程度相关。
“老年”微生物组从老年小鼠转移到年轻小鼠会导致多种与年龄相关的表型,包括晚期中枢神经系统恶化和视力缺陷。而用年轻小鼠的粪便进行微生物组移植后,老年小鼠的年龄相关变化得到改善。多项孟德尔随机化研究结果也证实肠道菌群构成与衰老之间存在着因果联系 [8,9]。
肠道健康的评估
肠道有问题会直接在日常生活中体现出来,可以通过以下几个维度评估:
维度一 体感表现
排便习惯:规律排便(每天1-2次)以及排便的形状是重要标志。
消化症状:腹胀、腹痛、排气过多、反酸、消化不良等症状的频率和严重程度。
全身症状:皮肤状况(痤疮、湿疹)、情绪、精力水平、免疫力变差等。
维度二 肠道屏障完整性
可通过粪便或者血液样本检测。
连蛋白:调节肠道紧密连接的主要蛋白质,其水平升高是肠漏的早期敏感标志。
丁酸盐:肠道细胞的主要能量来源,对维持屏障完整性至关重要。
血清LPS结合蛋白:如果血液中LBP水平高,是肠漏和全身炎症的直接证据。
维度三 微生物代谢谱
微生物代谢产物对衰老及其相关疾病有着密切关系。
短链脂肪酸:包括乙酸、丙酸、丁酸。总SCFAs水平尤其是丁酸水平高,是良好的标志。
胆汁酸代谢:菌群参与胆汁酸的代谢。初级胆汁酸与次级胆汁酸的比例失衡,与脂肪肝、胰岛素抵抗有关。
氢/甲烷呼气试验:评估小肠细菌过度生长,这种情况会严重扰乱肠道生态。
维度四 微生物组分布
多样性:衡量单个样本内的物种丰富度和均匀度。通常越高越好,多样性低与多种疾病相关。
有益菌/有害菌比例:例如,厚壁菌门/拟杆菌门比值的异常与肥胖相关;阿克曼菌、双歧杆菌、毛螺菌科等有益菌的丰度;产气荚膜梭菌等潜在致病菌的丰度。
肠道生物年龄:粪便菌群分析,评估过肠道菌群的平衡程度。
肠道健康的改善
饮食调理
地中海饮食强调摄取大量的蔬菜、水果、全谷物、豆类、坚果和橄欖油,并适量食用鱼类、禽肉和乳制品,同時減少紅肉、加工食品和糖的攝取。 这一方式可以提供丰富的膳食纤维支持有益肠道菌的增殖,稳定短链脂肪酸代谢水平。下表列出各类食品中膳食纤维含量 [10],已按分类含量由高到低排序。
其他生活习惯
切勿滥用抗生素,尤其是广谱抗菌型。服用抗生素会改变肠道菌组成,停用后就算肠道菌的菌落数目恢复,菌群的丰富度和多样性却难以完全恢复,紊乱的肠道微生态还会改变免疫应答模式 [11]。
注意饮食卫生,避免食用不新鲜、不干净的食物。外食注意选择食品卫生安全可信店家。
中等强度有氧运动可以以增加肠道菌群的数量,改变菌群丰度,但短期运动影响不大,所以贵在坚持。压力管理和良好睡眠属于老生常谈,但是之于健康确实很重要。
益生菌的补充
针对性地补充特定益生菌株或益生元。以下六类人群更加适合:急性腹泻者合理使用益生菌可以帮助缩短病程;长期接受抗生素治疗者同时合理使用益生菌可以明显减少抗生素相关的腹泻的发生率和严重程度;肠道功能逐渐衰弱的中老年人,改善肠道菌有助于改善消化功能;乳糖不耐受人群适当补充益生菌可以帮助分解乳糖;化疗或放疗的病人容易发生菌群失衡,应该积极补充益生菌;患湿疹的婴幼儿通过益生菌辅助治疗能够明显改善湿疹评分,提高疗效,降低复发率 [12]。
如何选择益生菌补充?国家卫健委批准的《可用于食品的菌种名单》共28种,主要目的是改善人体胃肠道健康。选择益生菌产品,重点关注是否在批准名录、活菌状态、是否足够数量。此外,更重要的是肠道微环境对于补充的益生菌定殖影响,适合有益菌的环境更有助于其定殖。请在专业人士指导下补充。
此外,益生菌的储存、补充时间、搭配方法、饮食禁忌等方面也有讲究,点击下一篇可以看到具体内容。
菌群移植
小鼠实验已经证明粪菌移植 (FMT) 可以改善衰老相关的慢性系统性炎症、降低的免疫功能。目前临床上肠菌移植适用于治疗艰难梭状芽胞杆菌感染、复发性(难治性)CDI感染、溃疡性结肠炎、克罗恩病、功能性便秘、肠易激综合征和菌群紊乱相关腹泻等 [13]。
用于移植的主要菌群包括厚壁菌门,特别是其中能产生丁酸的菌属,如毛螺菌科、瘤胃球菌科;拟杆菌门,主要参与碳水化合物的代谢;放线菌门包括大家熟悉的双歧杆菌。也有一些前沿研究正在探索补充特定的“明星菌株”,例如阿克曼菌被认为能强化肠道黏液屏障,双形霍尔德曼氏菌可能对治疗放射性肠炎有特效 [14]。
FMT是否适合普通人呢?目前还没有批准的非治疗目的的项目。Cell发表的研究也表明粪便菌群更多为结肠部位细菌,属性与小肠内部菌群有差异,“橘生淮南则为橘,生淮北则为枳”,存在水土不服和外来入侵的可能性,错配会导致持久的“脱靶”效应 [15]。
小 结
人体和肠道微生物构成了一个共生的生态。健康的肠道菌群可以为人体提供必需的维生素、氨基酸、短链脂肪酸和次级胆汁酸等小分子物质,有助于维持小肠壁的完整性,调节免疫功能,并且可以通过内分泌、迷走神经与大脑建立双向通讯调节情绪。
每个人因为生活习惯、所处环境的不同,其微生物种群都是独一无二的。衰老小鼠通过粪菌移植可以改善衰老、虚弱的状态,百岁老人相比一般的老年人,肠道菌群构成也有较明显差异,肠道菌对健康的作用不容小觑。通过良好的饮食习惯,多摄入有益菌喜欢的膳食纤维、益生元,减少有害菌喜欢的过加工食物和控制红肉摄入量,养出自己的优质菌群,保护好胃肠道健康。
作者:QIAN WU
审阅:VINCE GAO
微信号|govitality
官方網站|govitatech.com
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