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肠道菌群在人体内是如何演变的?

2019-03-22

       上周我们初识了肠道菌群,它们可谓人体最忠实的小伙伴,即使受你百般凌虐,依旧不离不弃。(谁让你就是他们的培养基呢?)它们与人体的关系十分密切。肠道细菌所形成的生态系统堪称一个“微宇宙”。1958年的诺贝尔奖获得者里德伯格把人体称为“超级生物体”


图片来源于网络


肠道细菌没有绝对的“好”与“坏”

       肠道细菌虽说分为有益菌、有害菌和中性菌,但却没有绝对的“好”与“坏”。一篇来自Cell子刊的文章表明:“好”细菌有“坏”的一面,比如梭菌属IV及XIVa群可诱导IL-10及Treg以抑制结肠炎,但可能也抑制了宿主的抗肿瘤功能;Akk菌可能具有修复上皮黏膜、缓解炎症等益生作用,但在帕金森症、多发性硬化等患者中的丰度升高;而“坏”细菌也有“好”的一面,比如一些大肠杆菌菌株似乎有益,幽门螺旋杆菌则似乎与儿童过敏疾病风险降低相关“坏”。(相关文章信息:DOI: 10.1016/j.chom.2017.12.008)


肠道细菌就像金钱,生不带来

       胎儿在母体子宫内,肠道几乎是无菌的。然后,从出生开始,大量的微生物就成群结队,通过各种途径潜入,比如布满微生物的产道、加量不加价的微生物空气……它们在肠道内定植,形成了新生儿最初的肠道菌群。


肠道细菌的构建

       胎儿从母亲遗传过来的不仅有“血脉”,还有“菌脉”,它们是由母亲直接传给刚出生的孩子的友好细菌,没有了它们,后代的健康将会遇上巨大的风险。

超级生物体的构建非一日之功。它们是在我们出生以后才开始大量进入我们的身体,慢慢学会与我们的免疫系统和平共处,最后成为一个像热带雨林一样的复杂的生态系统,终身陪伴着我们。


图片来源于网络


       新生儿的肠道营养丰富,是一片非常肥沃的土壤,这时候,免疫系统也还没有发育,因此,谁先进去,谁就会先定居,先繁荣起来。另外,新生儿的肠道是开放的,氧气很多,这样的环境是不利于大部分友好细菌的,因为它们是所谓的“专性厌氧菌”,根本见不得氧气,一遇到氧气就死掉了。而很多病菌是不害怕氧气的,因此,如果它们先进入肠道就麻烦了。


       不要担心,为了保证最先进入新生儿肠道的是友好细菌,而不是乱七八糟的杂菌甚至病菌,大自然早有安排。怀孕的女性,会向阴道里分泌大量的糖原,把一些叫做乳酸杆菌和双歧杆菌的友好细菌养得多多的。另外,她们肠道里的这些友好细菌也开始进入血液向乳腺转移。完成这些友好细菌的“菌种”准备以后,妈妈就可以让孩子出世了。


图片来源于热心肠先生


       自然分娩的孩子,在经过产道时,会全身涂满友好的乳酸杆菌和双歧杆菌,嘴里也会吸进去大量的这些友好细菌。出生后不久,在吃初乳时,也会把乳汁里面的友好细菌吃进肠道里面。母乳里不仅仅有友好细菌,还有友好细菌需要的一类叫做低聚寡糖的营养,是专门用来养乳酸杆菌和双歧杆菌的。如此,可以确保这些友好细菌最早在肠道里定居下来。

       剖腹产宝宝则完全不同,他们只能从空气中和妈妈皮肤表面得到出生后的第一批细菌,这一批细菌主要是中性菌,于是中性菌成为宝宝肠道内的主要菌群,而友好细菌的出现时间则会延迟,这可能就是宝宝日后出现肠道菌群失调、免疫力低下的主要原因之一。

       因此,在欧美国家许多剖腹产的宝宝刚出生时,医生都会在其身上涂抹妈妈的阴道分泌物,以模拟顺产宝宝的出生环境,从而增加益生菌的含量和多样性。


图片来源于热心肠先生


       乳酸杆菌和双歧杆菌可以被看作是“先锋细菌”,因为,它们不害怕新生儿肠道里的氧气的毒害。这些细菌能产生很多的乳酸和乙酸,让肠道变酸,不利于病菌的生长。因此,它们还可以被看作是“基础物种”,像森林里的大树一样,它们长得很多了以后,会创造一个独特的环境,让“森林”里喜欢这种环境的植物和动物长起来,而乱七八糟的物种就长不起来了,“森林”就能长久地维持下去。


图片来源于热心肠先生


       如果这些作为“先锋物种”和“基础物种”的友好细菌没有进入新生儿肠道,或者,进入以后被抗生素消灭了,结果最先定居的成了病菌的话,肠道里的生态系统的构建就会遇到大麻烦。以后,进来的细菌很多可能都是有害无益的种类,它们可以扰乱我们的免疫系统,令孩子过敏,它们也可能产生神经毒素、致癌物质等有害的物质,增加孩子罹患神经、精神疾病甚至癌症的风险。

随着这十几年对人体共生微生物研究的不断深入,新生儿早期菌群建立对孩子一生健康的影响已经看得越来越清楚了。母亲在生产前后几个小时之内通过产道和母乳传给孩子的最早的友好细菌对于保证孩子建立健康的菌群是至关重要的。由于这些细菌是世世代代通过母亲传给孩子的,一直与这个家族在一起共同演化,维护大家的健康,因此,在“血脉”相传之外,把这友好细菌的“菌脉”传给孩子,对于一个家族世世代代的健康是非常关键的!


好菌,偏爱年轻的你

       肠道菌群,除了有短期变化,人家也有几十年的发展布局好吗。

       随着你年龄增长,体内的有益菌数量会减少,特别是双歧杆菌,而有害菌数量则会不断上升,如产气夹馍梭菌。所以,如果哪天开始,双歧杆菌大规模离开了你,请不要为它们的离开感到伤心,毕竟你老了的事实本身更难以接受些。。。



图片译自Front Microbiol.2016 Aug 19;7:1204.


肠道菌群,shi会带去!

       肠道细菌是有入有出的,人家要把自己的基因带到有诗的远方。。。

       每天,带着光荣的使命,数以亿计的肠道细菌搭上便车,踏上征途。想想,除去便便里的水分,肠道菌群就占到大便干重的1/3重量,这每天都派出亿万子民去开辟新边疆,野心真大。所以时下新兴热潮的菌群移植治病技术,移植到患者体内的其实是肠道菌群而非粪便。是不是恍然大悟了。。。

       好了,本期科普分享先到这儿,下期小葛将继续为大家介绍肠道菌群与人体健康的相关知识,敬请期待!