人體腸道微生物數量約為100萬億個，主要分布在小腸、結腸等部位。近年來，腸道微生物與人體健康的關系一直是學術界和產業(yè)界關注的焦點，而腸道菌群對人體健康的影響，也從"菌群-腸道"逐步拓展到"腸-腦軸""腸-X軸"（如"腸-肝軸""腸-腎軸"等）。在過去的10年中，關于腸道菌群的科研文獻超8萬篇，為深入研究腸道菌群與健康的關系奠定了重要基礎。

研究表明，人體腸道菌群的組成具有地域差異性和個體差異性，且易受到外在因素和內在因素的影響。基于目前文獻研究證據，主要探討人體腸道菌群的影響因素、主要組成與特征以及腸道菌群紊亂導致的健康問題等，并分析以膳食、生活方式、微生態(tài)制劑等不同途徑對腸道菌群的靶向調節(jié)和整體生態(tài)調節(jié)，并通過專家研討方式形成《人體腸道菌群主要特征的專家共識》

1 人體腸道菌群的研究歷程

19世紀，科學家就開始關注腸道微生物。1899年，巴黎兒童醫(yī)院的Tissier從健康母乳喂養(yǎng)的嬰兒糞便中分離到第1株雙歧桿菌，當時稱為分叉桿菌（Bacterium coli，現雙歧桿菌為Bifidobacterium），并發(fā)現雙歧桿菌與嬰兒患腹瀉的頻率及營養(yǎng)狀態(tài)有關。1908年，俄羅斯科學家梅契尼科夫在其著作《Prolongation of Life》中正式提出"酸奶長壽"的理論，即酸奶中的乳酸菌可能通過抑制腸道腐敗菌生長而預防疾病和衰老。1992年，Bocci提出腸道菌群是"被忽略的人體器官"。

21世紀初，隨著測序技術的發(fā)展，宏基因組、代謝組等多組學技術被應用于腸道菌群與人體健康的研究領域，標志著腸道微生物組研究時代的到來。2007年，美國開展了"人類微生物組計劃"（Human Microbiome Project）。2008年，歐盟啟動了腸道元基因組第7框架項目（MetaHIT）。2021年，全球腸道健康研究資助基金（Global Grants for Gut Health），聚焦于"人類健康中的生命早期微生物組"的研究。

2 影響腸道菌群穩(wěn)態(tài)的主要因素

腸道菌群雖是一個相對穩(wěn)定的狀態(tài)，但又不是一成不變的，其組成和結構在個體間差異很大，多種因素對腸道菌群多樣性產生影響。

2.1 宿主基因型

研究表明，腸道菌群與種族、宿主基因型及血型有關。Stearns等開展的大型多種族隊列研究表明：黃種人嬰兒腸道含有更多的雙歧桿菌、乳桿菌（Lactobacillus）等產乳酸的細菌，而白種人嬰兒含有更多梭菌目的毛螺旋菌科（Lachnospiraceae）等細菌。

2.2 年齡

腸道菌群在人類整個生命周期內是動態(tài)變化的，且其生命演進過程是影響腸道菌群組成的主要內在因素。與成人相比，嬰兒具有復雜且高度個性化的腸道菌群，3歲以后兒童逐漸形成穩(wěn)定的腸道結構，然而，在功能和分類上與成人仍有差異。成年人腸道菌群的α多樣性與年齡呈正相關，40歲后趨于穩(wěn)定，擬桿菌屬（Bacteroides）和真/優(yōu)桿菌屬（Eubacterium prévot）是成年人腸道中最常見的細菌。老年人腸道菌群的多樣性隨年齡增加而降低，一些有益菌，如阿克曼菌（Akkermansia）、雙歧桿菌和克里斯滕氏菌（Christensenella minuta）等豐度降低，普雷沃氏菌（Prevotella）及其相關菌屬的多樣性和組成受年齡影響較大。此外，長壽老人腸道菌群多樣性與雙歧桿菌豐度均高于普通老年人。

2.3 地理環(huán)境

生活在不同地域的人們，由于獨特的環(huán)境、氣候和生活習俗等，也會影響人體腸道菌群的組成。對我國不同地區(qū)3224名個體腸道菌群的分析結果表明，個體間腸道菌群的相似性與地理距離呈負相關。移民引起的地理遷移也會重塑腸道菌群組成，例如從非西方國家移民美國6個月后，發(fā)現腸道菌群顯著變化，包括多樣性降低，原住菌株喪失。此外，一些確切因素的改變，如海拔、溫度與濕度、空氣質量和土壤微生物等因素的變化均可影響人體腸道菌群的組成。

2.4 膳食結構

膳食中營養(yǎng)物質的類型與攝入量是影響腸道菌群組成的重要因素。攝入全谷物或富含麥麩谷物的人群顯示出較高的腸道微生物豐度和多樣性，并伴隨著擬桿菌門水平降低和厚壁菌門（Firmicutes）、變形菌門（Proteobacteria）水平的提升。長期以加工食物及動物性食物為主的膳食會增加腸道中厚壁菌門和瘤胃球菌屬（Ruminococcus）物種的豐度。植物性食物為主的膳食與腸道微生物多樣性及多糖降解細菌[如普拉梭菌、多形擬桿菌（Bacteroides thetaiotaomicron）等]呈正相關，并與短鏈脂肪酸、多糖等營養(yǎng)代謝通路的富集相關，也與致病共生菌的減少相關。

3 腸道菌群的主要組成及特征

3.1 腸道菌群的主要組成

每個人具有獨特的腸道菌群組成模式，特別在菌種和菌株多樣性方面，不同個體間的腸道菌群差異顯著，由宿主基因型，出生時通過垂直傳播進行的初始定植以及膳食習慣等所決定。

高豐度的雙歧桿菌被認為是嬰兒腸道中"更健康"的指示性菌種。目前對腸道菌群的研究主要是基于糞便樣品分析的結果，在健康母乳喂養(yǎng)的嬰兒糞便菌群中，雙歧桿菌占主導地位。Davis等研究發(fā)現長雙歧桿菌嬰兒亞種（Bifidobacterium longum subsp. infantis）（嬰兒雙歧桿菌）能夠代謝母乳低聚糖HMO，其在嬰兒腸道中占雙歧桿菌總數的76.9%，是嬰幼兒最重要的雙歧桿菌之一。直到3歲，兒童逐漸形成類似成人的腸道菌群，且腸道菌群組成趨于穩(wěn)定。

雙歧桿菌和乳桿菌的豐度變化被認為是調節(jié)成年人腸道"更健康"的指示性菌種。對于健康成年人，擬桿菌門和厚壁菌門這兩類細菌在腸道生態(tài)系統(tǒng)中占主導地位，超過90%的微生物屬于這兩個菌門。對于老年人，其腸道菌群中擬桿菌門和變形菌門細菌豐度增加，而厚壁菌門和放線菌門豐度減少。同時，雙歧桿菌、乳桿菌和嗜黏蛋白阿克曼菌（Akkermansia muciniphila）等數量顯著減少，而產氣莢膜梭菌（Clostridium perfringen）、大腸桿菌（Escherichia coli）、志賀氏菌（Shigella）、腸球菌等致病性細菌顯著增加。

因此，雙歧桿菌和乳桿菌被認為是調節(jié)成人腸道菌群的目標菌種，而腸道菌群多樣性和豐度、乙酸與丁酸等短鏈脂肪酸以及腸道蠕動時間、排便頻率、排便形態(tài)等可以作為健康腸道菌群的重要衡量指標。

3.2 人體腸道菌群的主要特征

明確人體腸道菌群的主要特征可在評價人群健康和調控腸道菌群中起到重要作用。健康人體的腸道菌群是復雜的生態(tài)系統(tǒng)，具有較高的穩(wěn)定性，對外界擾動具有一定的抵抗能力與恢復能力，通常不會造成穩(wěn)態(tài)失調而導致疾病的發(fā)生。

健康狀態(tài)下，腸道菌群受到外界擾動后具有較強的彈性和恢復能力。人類腸道微生物組是一個復雜的生態(tài)平衡系統(tǒng)，一旦失衡就會導致腸道菌群功能的變化和微生物多樣性顯著下降，并由此影響代謝健康及導致疾病的發(fā)生。因此，腸道菌群的彈性和恢復能力就顯得尤為重要。在膳食豐富的現代社會，高脂膳食已成為常態(tài)，在短期內連續(xù)攝入高脂膳食后，會造成腸道菌群的短暫變化，而長期攝入高脂膳食則會導致個體腸道菌群的長期變化和個體的肥胖。

抗生素對腸道菌群的擾動更為強烈，研究表明，抗生素治療后腸道菌群具有一定的恢復能力，而當基石物種較多時可以促進腸道菌群加速恢復。因此，健康的腸道菌群在受到外界因素擾動時，應具有一定的彈性。當受到劇烈擾動時也應具有恢復能力，以此保證腸道微生態(tài)的穩(wěn)定性，從而維持宿主健康。

3.3 腸道菌群失調的特征

臨床研究發(fā)現，人體在不同疾病狀態(tài)中，腸道菌群會發(fā)生變化，然而腸道菌群的失調與疾病之間的因果關系尚未有明確的定論。腸道菌群的失調主要體現在其豐度、組成與功能的顯著變化，特別是有益菌群的大幅減少和病原微生物的增多，同時伴隨著微生物多樣性的明顯降低。這種非健康狀態(tài)會逐漸對宿主產生不利影響，減弱醫(yī)學干預或治療的效果。此外，微生物多樣性的減少與維持菌群生態(tài)系統(tǒng)平衡的關鍵物種喪失密切相關，這進一步影響微生物組的彈性和恢復能力。

腸道微生物組成的失衡與多種免疫和代謝性疾病的發(fā)生、發(fā)展密切相關，包括肥胖癥、2型糖尿病、非酒精性脂肪肝和各類自身免疫性疾病（見下表）。腸道微生物組通過與宿主代謝過程的復雜互作，影響人體的整體健康狀況及疾病的發(fā)展和進程。

4 改善和調節(jié)腸道菌群的方法

膳食會直接影響腸道菌群的結構和多樣性。研究表明，膳食是調節(jié)腸道微生物種類和數量的重要手段，例如膳食結構、益生菌、益生元、后生元等。膳食中的膳食纖維可促進腸道雙歧桿菌、乳桿菌等有益微生物的代謝和增殖。補充維生素（維生素A、維生素D和維生素E）則可增加腸道中雙歧桿菌屬和乳桿菌屬等有益菌的相對豐度。Xu等發(fā)現攝入復合益生菌可顯著降低與腸易激綜合征發(fā)病相關的細菌豐度，如大腸桿菌和檸檬酸桿菌。菊粉和低聚木糖均被發(fā)現可以促進腸道中雙歧桿菌、乳桿菌和毛螺菌科等有益菌豐度增加，抑制產氣莢膜梭菌等有害菌的豐度。

運動與良好睡眠也有助于建立健康腸道菌群。睡眠與腸道菌群相互影響，睡眠片段化會引起腸道菌群多樣性和結構顯著改變，導致腸道菌群失調，高質量的睡眠可增加腸道微生物多樣性。同時，運動習慣也會直接影響腸道微生物。與非運動員相比，運動員腸道菌群α多樣性更高且健康相關菌群富集，然而，不同類型的運動員的腸道菌群組成存在差異。

此外，焦慮、抑郁等消極情緒也會導致腸道微生物多樣性和結構的改變，尤其是腸道中普氏菌和毛螺菌屬等細菌豐度的變化，而積極的情緒狀態(tài)會增加腸道微生物的多樣性。因此，日常生活中可通過調整膳食模式，調節(jié)生活方式和情緒以及補充益生菌、益生元等，來維持腸道菌群的平衡。

文章來源:

中國食品科學技術學會益生菌分會.人體腸道菌群主要特征的專家共識[J/CD].中國食品學報,2024,24(7):460-470.

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網址: 重磅，最新人體腸道菌群主要特征的專家共識發(fā)布 http://www.u1s5d6.cn/newsview519009.html