肠道微生物占人体微生物总数将近80%,包括细菌、真菌、病毒等,肠道微生物总数量约100万亿,这些微生物构成了一个巨大而复杂的生态系统,统称为肠道微生态。肠道微生态是指寄生于人体肠道内的微生物与人体之间相互作用,共同构成的一个生态系统。以下是对肠道微生态的详细介绍:
一、构成
肠道微生态系统由肠道正常菌群及其所生活的环境共同构成。人体微生态系统包括眼睛、口腔、皮肤、胃肠道、生殖道等七大系统,其中占据最主要地位的是微生物数量最多的肠道微生态。肠道微生物量占人体总微生物量的近80%,肠道菌种类极其丰富,寄生于人体肠道内的微生物可达1000种以上(有说法为400~500种),包含了细菌、病毒、真菌、古菌等微生物,其数量和基因数远远高于人体自身细胞数目和基因数目,被称为人体第二基因组。
二、形成过程
人刚出生时肠道是无菌的。出生后消化道与外界相通,2~4小时后,细菌会进入肠道定居繁殖。需氧菌首先进入肠道,消耗肠道中的氧气,为厌氧菌创造了条件。3日后,厌氧菌、酵母菌、乳酸杆菌定居,增加了肠道内的酸度,接着会有新的细菌,即被称为双歧杆菌的厌氧菌,定居并大量繁殖。出生后8日,双歧杆菌就会占肠道菌群的85%~90%。出生后1~2个星期,正常肠道菌群各种数量的比例即成定局,长期定殖,基本终身不会改变,仅在周围环境或外因作用下会引起菌群失调。
三、类型
肠道菌群可大致分为以下三类:
益生菌:主要是各种双歧杆菌、乳酸杆菌等厌氧菌,常紧贴黏液层,是人体健康不可缺少的要素。可以合成各种维生素,参与食物的消化,促进肠道蠕动,阻止致病菌与肠上皮细胞的接触,分解有害、有毒物质等。
条件致病菌:如大肠杆菌、肠球菌等具有双重作用的细菌,在正常情况下对健康有益,一旦增殖失控,或从肠道转移到身体其他部位,就可能引发疾病。
有害菌:如痢疾杆菌、沙门菌等,一旦大量生长,就会引发多种疾病,或者影响免疫系统的功能。
四、功能
营养代谢:肠道微生物可以分解食物中的膳食纤维、蛋白质、脂肪等,产生短链脂肪酸、维生素(如B族维生素、维生素K、泛酸、叶酸等)、氨基酸等营养物质,为人体提供能量和营养。
免疫调节:肠道微生物可以刺激肠道免疫系统的发育和成熟,促进免疫细胞的增殖和分化,调节免疫应答的强度和方向,防止病原体的入侵和感染。
维持肠道屏障功能:肠道微生物可以促进肠道上皮细胞的增殖和分化,维持肠道黏膜的完整性和屏障功能,防止有害物质的渗透和感染。菌群屏障作用又叫定殖力,是机体免受外来细菌感染的一个可靠保证。
影响宿主代谢:肠道微生物可以影响宿主的代谢过程,如脂肪代谢、糖代谢、胆固醇代谢等,从而影响宿主的体重、血糖、血脂等生理指标。
五、影响因素
分娩及喂养方式、生活方式、年龄与饮食、抗生素与肿瘤放化疗等,都会引起肠道正常菌群的改变。
六、与疾病的关系
肠道微生态的改变会对机体抗肿瘤的免疫功能产生影响。在健康状态下,肠道微生物促使调节性T细胞(简称Tregs)产生,Tregs能够抑制病原菌引起的系统性炎症反应,抑制细菌易位,从而降低肿瘤的发生概率。当身患疾病时,肠道微生态受到破坏,促进病原菌引起系统性炎症反应,肠道黏膜屏障被破坏,导致细菌易位,最终诱发肿瘤的形成。艰难梭菌感染、内源性感染、重症肝炎、肝硬化肝病和结肠癌、肝癌、肠癌等肿瘤以及肥胖、糖尿病、脂肪肝、绝经后乳腺癌等的发生,都与肠道微生态的紊乱有关。
七、恢复与调节方法
粪菌移植:可用于恢复患者肠道微生态的平衡,这种方法主要用来治疗肠道感染和难以控制的肠道菌群失调等疾病。此外,粪菌移植在其他难治性疾病方面也取得了比较明显的效果。比如,将健康人粪便中的功能菌群移植到患者胃肠道内,重建新的肠道菌群,可使机体产生抗肿瘤的免疫效应机制,从而增强抗肿瘤药物的疗效。
微生态干预:可以起到调节肠道菌群的作用,包括使用微生态制剂、微生态产品等。这些方法能够减少疾病的发生,减轻已有疾病的病情,防止疾病的复发。
总之,肠道微生态是一个复杂而又重要的生态系统,对人体的健康和疾病具有重要的影响。保持肠道微生态平衡对人类抵抗肠道病原菌引起的感染性疾病非常重要。
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