Nat,Microbiol：人肠道细菌代谢能够判断我们生什么病，为何生病？

Nat,Microbiol：人肠道细菌代谢能够判断我们生什么病，为何生病？

2016年10月14日讯 人肠道是一种复杂的生态系统：无数的细菌在它里面定植，帮助我们消化食物。在一项新的研究中，来自卢森堡大学卢森堡系统生物医学中心（Luxembourg Centre for Systems Biomedicine, LCSB）、卢森堡综合生物库（Integrated BioBank of Luxembourg, IBBL）、卢森堡医院中心（Centre Hospitalier de Luxembourg, CHL）、埃米尔-梅里什医院中心（Centre Hospitalier Emile Mayrisch, CHEM）的研究人员开发出一种方法来史无前例详细地研究这种生态系统---肠道微生物组：他们的新方法允许通过解码细菌的DNA和基于RNA（由DNA转录形成的一种核酸分子）测序评估它们的活性来研究它们的遗传潜力。他们也能够鉴定出随后表达的蛋白，而这些蛋白接着会催化代谢反应。

LCSB生态系统生物学小组负责人Paul Wilmes教授说，“如今，我们首先能够在DNA、RNA和蛋白这三种水平上观察肠道菌群内同时发生什么。更好地理解糖尿病等疾病对我们而言是比较重要的，这是因为肠道微生物组可能对疾病产生影响。”比如，研究人员发现肠道菌群组成在糖尿病患者和健康人之间几乎没有差异。另一方面，被常驻在肠道中的细菌开启或关闭的基因可以是非常不同的。这些研究发现于2016年10月10日在线发表在Nature Microbiology期刊上，论文标题为“Integrated multi-omics of the human gut microbiome in a case study of familial type 1 diabetes”。

MUST研究（糖尿病多家庭研究）着重关注已患上1型糖尿病多年且提供粪便样品给IBBL的个人。论文第一作者Anna Heintz-Buschart博士说，“我们研究来自这些人的粪便样品中的细菌。我们也分析了这些糖尿病病人的健康的近亲属的粪便样品。”研究人员发现患上糖尿病的人和未患糖尿病的人之间的肠道细菌物种组成上的差异比长期所认为的还要少。Heintz-Buschart继续说道，“然而，在细菌发挥什么作用方面存在明显的差异。”

在1型糖尿病中，这些差异很可能是当人体的免疫系统攻击胰腺中自己的产生胰岛素的细胞时产生。所造成的损伤能够显著地搅乱消化液的组成。Heintz-Buschart解释道，“肠道细菌不得不适应它们所在的环境变化。它们是通过调节它们的代谢做到这一点的，换言之，它们改变它们产生的蛋白或维生素（如维生素B1）含量。重要的是，体内维生素B1水平的变化能够加剧疾病发展。”曾经是有益的细菌因而变成一种健康风险，能够恶化病人的病情。

Wilmes强调道，如此精确地描述肠道微生物组上的疾病相关性变化和认识它们在体内的功能性影响在此之前是不可能的：“尽管我们已能够通过常规的DNA分析确定肠道生态系统中的细菌物种组成，但是在特定的时间点上实际有哪些细菌物种存在于其中，我们仍然是一篇空白。拿人类社会作比对：我们能够对不同的人开展一项普查，而无需知道每个人可能从事的职业。如今，我们知道谁做什么，何时做的。”这一突破是研究人员将几种不同的分析技术组合在一起时获得的：“我们首次同时研究了基因组、转录组和蛋白质组信息，这意味着我们同时研究了肠道微生物组的DNA、RNA和蛋白。因此，我们如今能够研究在给定的时间点上哪些基因发生转录和哪些蛋白被翻译出来。这项在三个水平上同时开展的研究让我们对肠道中发生的功能性过程（比如与代谢相关的过程）有了一种全新的认识。”

与Wilmes和他的团队合作的医学专家从这个新的研究方法中看到巨大的希望。这包括在LCSB和CHL开展研究和治疗病人的Carine de Beaufort教授。她说，“我们期待这些研究有助我们鉴定出生物标志物。它们是诸如在糖尿病早期阶段产生的或体内水平发生变化的蛋白之类的分子。这些生物标志物将使得诊断更加容易以至于我们可能在非常早的阶段采取预防性或治疗性的行动。”

Wilmes声称，为了寻找这些生物标志物，这项研究必需继续下去。他说，“我们如今想要与拥有患上早期糖尿病的小孩的家庭合作。特别是对年轻人而言，尽可能早地检测这种疾病的标志物是比较重要的。毕竟，医生能够越早介入，这些人就能够更好地确保过着一种限制尽可能少的生活。” Wilmes展望详细的机制研究将让人们更好地理解肠道微生物组的复杂功能：“以这种方式，我们能够了解到肠道微生物组在维生素B1生物合成上的差异如何与1型糖尿病存在关联。诸如MUST之类的研究在此方面将会发挥着至关重要的作用。”

人体内的细菌高达3斤，为何我们还能正常生活？

我们知道，肠道是人体最大的消化器官，不仅如此，还是人体最大的微生态系统。为什么这么说？人体肠道内的细菌有100多个种类，100万亿个。单就数目而言，我想您已经有点不安了。这么多细菌生活在我们的肠道内，岂不是很容易生病？

要想了解这一点，我们先来谈下肠道菌群的分布。细菌从口腔进入胃后，绝大多数细菌在遇到胃液和胆汁时已经死亡，所以胃 、十二指肠相对无菌，除了我们熟悉的幽门螺杆菌等耐酸菌；剩下的这些“真的勇士们”穿越层层阻碍，到达肠道，且随着进入肠道深浅的不同，细菌的数量、种类各异；越向下，肠腔内含菌量越多，逐渐完成由需氧菌——兼性厌氧菌——厌氧菌的过渡，并且整个肠道99.99%的细菌皆由厌氧菌构成；肠菌亦占粪便干重的30%，可以说，肠道是人体最大的“储菌库”。

细菌那么多，为什么我们还能健康的生活？下面就来说说细菌的分类，主要分为三大类：

1. 共生型：顾名思义，是可以和人们和谐共生的细菌，是肠道的优势菌群，对人体有益无害；例如上次提到的双歧杆菌、乳杆菌；

2. 条件致病菌：又称机会致病菌，指在某种特定条件下可致病的细菌。一般情况下，这类细菌本不会致病，但当人体内环境的平衡状态被打破（例如机体免疫力低下、菌群失调等），这类细菌则会变为致病菌，诱导疾病的发生。当然作为寄居于肠道内的细菌，同样是保持肠道菌群生态平衡的必要组成部分；

3. 病源菌：正常情况下细菌数量少，不会致病；但当数量超出正常水平，则会引起人体发病；例如变形杆菌、假单胞菌等；

所以，肠道菌群失调可以算是导致肠道疾病发生的一个重要原因，因此我们的原则即是增加有益菌群，减少有害菌群，并维持两者间的动态平衡。

目前公认的对人体有益的菌群以双歧杆菌和乳杆菌为主。有关双歧杆菌的作用，上期已经说过了，这里我再举一个例子，可以更好地验证肠道菌群平衡对我们健康的重要性。

众所周知，我们从出生到衰老，除了外形、脏器功能、精神情志在不断地变化外，我们肠道内的菌群亦随着时间的流逝而呈现不同的表现：

“人之初，性本善”，出生之时，胎儿的胎粪是无菌的；但很快，几小时后肠道内便出现大量需氧菌、兼性厌氧菌；2-3天的时间内，双歧杆菌大量增多，出生后一周菌值达峰并稳定，即为婴儿时期肠道菌种特征。这段时期，肠道内有益菌是相对占优势的；但随着年龄的增长，很多婴幼儿面临着断奶，并逐渐开始接受成人饮食，致使双歧杆菌减少至10%，类、优杆菌，厌氧链球菌成为优势菌。形成了成年期肠道菌群的一大特征；步入老年后，双歧杆菌进一步减少，而大肠埃希菌等病源菌的大大增多，打破原有平衡，致使肠道内环境渐渐恶化，腐败现象加重，从而促进衰老，甚至是肿瘤的发生；许多老年人容易出现习惯性便秘，也和菌群失调有一定的关系。

故补充有益菌，对维持菌群平衡，拥有健康肠道显得尤为重要。

我们人体生病大多因为体内有细菌，那细菌有意识吗？

关于人类健康与病原体入侵就一个话题的话，已经提出的非常多了，那么无论是在我们一些不接触到医学知识的寻常人家来讲的话，他们也会有所到一个细菌入侵，引起疾病反应的这一个选项就想看到的就是感冒，也就是上呼吸道感染长城，我们受凉或者是机体免疫力降低以及一些细菌入侵的时候，就会引起一个集训的上呼吸道感染啊，主要表现的就是咽喉疼痛以及咳嗽咳痰，如果说长时间都不进行治疗的话，有可能还会引发支气管炎，或者是肺炎，那么肺炎，分为不同种类型的肺炎，主要分为三种。 ? ??

就拿大叶性肺炎来讲，他主要是由于肺炎链球菌的感染，而引起的一个呼吸道的疾病。除此之外的话，胃肠道，由于胃肠道的入口那么是和外界相通的，也就是我们的口腔，所以说我们往往会通过吃一些食物，然后食物之中夹杂着病菌那么会引起一个为肠道的菌群失调，从而出现感染性疾病。 ? ?

我们人体生病，大多数是因为体内有过多的细菌，或者是我们自身了一个免疫力，降低那么样细菌有机可乘而造成的一个病变，那么对于细菌入侵来讲，其实他是有意识的，当他感受到了具体的免疫力降低了之后，他会通过同等的一个反馈信息信息，然后让他自己同种的一个细菌大量的知识，然后来入侵我们的人体有一些细胞入侵的话，他也风因为血管外或者是血管呢，在血管话主要是侵犯一些重要脏器在血管内的话，可能会引起血管壁的炎症出现。 ? ??

当我们明确道是哪种病原体引起的感染之后，那么会相应的进行一个药物的治疗，在细菌当中的话，每种细菌的一个治疗药物那么都是不同的。所以说当我们进行一个药物的治疗之后，药物作用和细菌之间进行斗争，那么在正规治疗之后，这一类的细菌就会被杀死，从而通过我们人体的一系列反应，从而排出体外，所以说在这个整过他出现以及死亡的过程中，他都是有意识的。

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