肠道微生态平衡对肠道健康尤其重要
人体内的肠道菌群是一个复杂的微生态系统，研究发现肠道内寄宿的微生物群的种类超过 800 种，且肠道菌群可以参与体内维生素、蛋白质、脂肪等合成与代谢，促进机体免疫，维护肠道生态平衡，分解营养物质，为宿主提供能量底物。对宿主的生理、病理过程有着重要的影响具有十分重要的生理功能。但在这数量巨大的菌群中，有些是潜在的病原体，在某些诱因下菌群发生变化，从而使机体产生疾病。
微生态学认为一切生物都与环境对立统一，人类生活在一个充满微生物的世界，微生物是人类生存的必要条件，参与并影响着人的生命活动，而人的生命活动也对进入人体的微生物产生影响。另外，环境不但影响人体的生理状态，而且也影响正常微生物群的生存状态。人体与微生物之间、人体( 包括微生物群) 与外环境之间必须维持相对的动态平衡，如果这种平衡一旦被打破，就会导致疾病的发生。
微生物是人体后天生命的重要组成部分，以其特定的功能参与了人体的生命活动。微生态学认为微生态的平衡与失调是健康与疾病的核心，微生态失调是微生物致病的本质，需氧菌与厌氧菌比例失调，从而导致疾病的发生。
医学微生态学研究证明，在人的肠道微生态系统中存在许多生理性细菌如双歧杆菌、类杆菌、乳杆菌、拟杆菌、粪链球菌、韦荣球菌等，正常菌群产生的各种酶，参与了机体营养物质( 碳水化合物、蛋白质、脂类) 的消化吸收。
机体肠道中栖息着数量庞大、种类繁多的微生物，并且这些微生物具有可遗传和相对稳定性的特点。肠道微生物能够参与调节宿主的多个代谢途径，形成宿主与微生物菌群的代谢互作、信号转导，在生理上连接肠道、肝脏、肌肉和大脑的免疫-炎症轴。肠道微生物与宿主免疫系统的互作从出生开始，参与机体免疫系统发育形成过程，同样，机体免疫系统也会对微生物的组成产生影响。微生物与机体免疫系统之间的互作是通过一个复杂的信号转导途径来完成，包括不仅局限于免疫系统的许多不同类别的分子。这些通过免疫介导的信号转导过程，结合微生物与宿主之间的直接化学作用，作用于机体的多个器官，如肠道、肝脏、肌肉和大脑，而这些复杂的相互作用包含了一系列宿主-微生物代谢轴，例如微生物-肠-肝轴、微生物-肠-脑轴等。
1、宿主-微生物代谢轴
Nicholson等提出宿主-微生物代谢轴（Host-microbe metabolic axis），并将其定义为能够将一些特定的宿主细胞通路和一系列微生物种类、亚生态系统及微生物代谢活动联系在一起的、多向的、互作的化学信号高速联通的途径。在代谢轴中，多个微生物基因组能够共同有序的调节代谢过程，从而使微生物代谢产物与宿主基因组结合，比如微生物生产出的一些对宿主机体健康有利的代谢产物，如胆汁酸、胆碱以及短链脂肪酸（SCFAs）。此外，微生物的代谢产物还能够有助于调节宿主的代谢表型，如肥胖、T2D等，从而降低宿主的患病风险。
肠道微生物与机体形成了宿主-微生物代谢轴，对动物机体营养素代谢和免疫应答起重要作用。肠道内正常的微生物菌群能够代谢机体从外界摄入的以及内源性的大分子碳水化合物、蛋白质以及脂肪酸等物质，同时微生物还能与机体代谢互作产生各种代谢产物，如SCFAs、氨基酸、小肽、多胺以及胆酸盐、甲基供体等，这些代谢产物对肠上皮组织乃至整个机体的物质代谢和免疫稳定发挥着重要的作用。一方面，肠道内微生物及其代谢产物与宿主肠上皮组织存在广泛的互作机制；另一方面，肠道微生物还参与宿主肠腔营养素的代谢作用。因此，微生物菌群结构的改变常常伴随肠道内环境各项生理功能的改变，进而引起机体整体代谢稳态的变化。
2、 宿主-微生物代谢轴互作
肠-肝轴（gut-liver axis）
肠道与肝脏在功能上存在广泛的联系，其相互作用被称为肠-肝轴，也称肠肝循环。肠道静脉血液中富含的细菌产物、环境毒素需依赖肝脏的固有免疫系统发挥防御作用，同时肝脏可通过胆汁的分泌来调节机体代谢、内分泌及免疫应答，进而影响肠道功能。肠道微生物在介导肠-肝轴中发挥着重要角色。研究显示，通过改善肠道微生物组成，能够在一定程度上促进肝脏的健康。益生菌摄入有效降低了非酒精性脂肪肝患者血清肝酶，并且改善了肝脏氧化应激、代谢压力、脂质贮积及肝细胞脂肪变性。
肠-脑轴（gut-brain axis）
肠-脑轴是由中枢神经系统、自主神经系统以及肠神经系统共同构成的网络系统，该系统广泛存在于动物肠道上，能够特异性识别肠道中的脑肠肽激素。此外，动物肠道内分泌系统能够感应肠腔中的微生物及其代谢产物，通过肠-脑轴作用于中枢神经系统，调节机体各项生理功能。大量试验表明，微生物代谢产物SCFAs能够被分布于小肠和结肠上皮的内分泌细胞的游离脂肪酸受体2和3识别表达，作用于机体的脑-肠轴，可促进脑肠肽的分泌，进而调节动物机体的摄食行为和能量代谢；同时肠道FFAR2和FFAR3受体的激活还能够参与机体急性炎症的调控作用。肠道内分泌系统不仅参与机体食欲和能量代谢调控，同时其还可通过脑-肠轴介导肠道各项生理功能。同样，肠道与脑也存在着互作关系。一方面，肠道微生物影响着动物机体的行为和意识，并对大脑具有潜在的保护机制。SCFAs已被报道能够调节组蛋白去乙酰化酶，刺激交感神经系统，并能够影响啮齿类动物的社会行为。另一方面，动物行为和意识的变化反过来影响着肠道微生物菌群结构。Mack等研究显示神经性厌食症患者体重增加后，机体粪样菌群、支链脂肪酸及胃肠道症状均未得以改善。
3、 宿主-微生物代谢轴共代谢产物信号转导
在动物消化代谢食物和外源性物质（非宿主本身的化合物，主要来源于进入肠道的食物以及由微生物产生的代谢物）过程中，机体及其肠道微生物能够代谢产生大量的小分子物质，如酚类、SCFAs、生物胺以及胆汁酸（胆盐）等，这些小分子物质在关联宿主细胞和与宿主共生的微生物之间的信息过程中以及对机体的健康起到至关重要的作用。
4、本章小结
宿主-微生物代谢轴在动物体内发挥重要的生理作用。机体肠道内正常的微生物菌群能够代谢宿主从外界摄入的以及内源性的大分子碳水化合物、蛋白质以及脂肪酸等物质，同时微生物还能与机体代谢互作产生各种代谢产物，如SCFAs、氨基酸、小肽、多胺以及胆酸盐、甲基供体等。而正是这些代谢产物对肠上皮组织乃至整个机体的物质代谢和免疫稳定发挥着重要的作用。一方面，微生物具备对营养素较强的代谢和应答能力，进而发挥其在机体代谢和免疫调节中的角色。另一方面，宿主机体本身的营养状态和机体代谢产物又会对微生物机体产生影响，进而影响微生物的活动和代谢产物，最终对动物机体的健康产生一定的影响。研究肠道微生物组成与宿主营养素的代谢，了解宿主-微生物代谢轴，有助于加深关于肠道微生物对动物机体代谢贡献的认识，为维持动物健康乃至人的健康提供理论参考依据。
我们的身体，像一颗小小的星球。上面居住着数以万亿计的细菌、病毒和真菌，组成了的微生物群落。它们主要存在于肠道和皮肤。
事实上，我们体内大约有40万亿个细菌细胞，而人体细胞只有30万亿个，细菌细胞比人体细胞多得多。这意味着：从细胞数量上看，我们可能更像一个细菌而不是人类。
而肠道中的大多数微生物存在大肠的起始处盲肠，我们称这些微生物为肠道菌群，肠道菌群中有多达1000种细菌，它们在我们的身体中扮演着不同的角色。其中大部分对健康极为重要，而其他一些则可能导致疾病。肠道微生物被誉为人类的"第二基因组"，仿佛我们身体额外的一个器官，影响着我们的健康。
没有肠道菌群，我们也许很难存活。
其实，当我们还在母体的子宫中，便已经开始与这些微生物接触。
后来随着我们的出生和成长，我们身体上的微生物群落开始慢慢多样化发展。
肠道菌群的多样性越高，对于我们的健康越有益。
肠道菌群帮助我们消化、吸收
双歧杆菌：它们是婴儿肠道中最初生长的一种细菌，可以帮助消化母乳中对他们成长十分重要的糖类。
纤维素消化菌、半纤维素消化菌：纤维素和半纤维素等多糖难以依靠我们自身分泌的消化酶消化，这类肠道菌群能够帮助我们将多糖转化为低聚糖和寡糖，从而吸收这些营养物质。
肠道菌群影响肠道健康
研究发现，肠道菌群可能在肠道易激综合症(IBS)和炎症性肠病(IBD)等肠道疾病中发挥作用。
肠道易激综合症(IBS)患者所经历的腹胀、痉挛和腹痛可能是由于肠道菌群失衡所致。这是因为这些微生物会产生大量的气体和其他化学物质，导致肠道不适的症状。
然而，肠道菌群中的某些健康细菌也能改善肠道健康。
肠道菌群与免疫力
肠道是人体最大的免疫器官，肠道是免疫的最前线。肠道健康状况与免疫力的强弱息息相关。我们肠道中的大部分细菌是有益菌，但是如果其它类型的细菌进入肠道，就会引起肠道内的菌落失衡，导致溃疡、结肠炎、严重甚至癌症。比如有研究发现，一种名为幽门螺杆菌的细菌，就会引起溃疡和其它肠道疾病。
肠道菌群和大脑健康
英国的一项研究发现: 肠道细菌（尤其是乳酸菌和双歧杆菌）会影响群体行为，产生焦虑、压力和抑郁症状。例如：增补乳酸菌将增强紧张压力状态下老鼠的群体行为，而没有乳酸菌的老鼠则表现出缺少群体行为。
肠道细菌有几种可能机制潜在影响大脑，其中包括：通过迷走神经（肠道和大脑之间连接的主要神经组织）、免疫系统和荷尔蒙变化进行交流通讯。同时，特别有趣的是，一些肠道细菌物种可以产生与人类大脑神经递质相同结构的化学物质。如果肠道菌群失衡，来自肠道的信号可能导致大脑部分脑区和神经系统的炎症。这种炎症会导致精神问题，比如记忆力差、认知能力下降、阿尔茨海默症等等。
肠道菌群对体重的影响
曾有一项研究，一对同卵双胞胎的肠道菌群完全不同，其中一个人肥胖，另一个人健康。把他们两人的微生物组分别转移到老鼠身上时，给两组老鼠一样的饮食。实验结束，被转移肥胖双胞胎的肠道菌群的老鼠增加了更多的体重。这个实验说明：微生物组的差异不是遗传的，肠道菌群失调可能引起体重的增加。
本章总结
肠道菌群在我们的健康中扮演着非常重要的角色，它帮助你控制食物消化、营养吸收，有益于我们的免疫系统和全面健康，而益生元、益生菌和水苏糖对肠道微循环发挥促进作用，对维护肠道健康的起着积极意义，合理均衡膳食也是至关重要的。
肠道中不健康和健康微生物失衡可能导致体重增加、高血糖、高胆固醇和其他疾病。
为了帮助肠道内健康微生物的生长，我们应该多关注肠道健康、多喝水、适当补充益生元、水苏糖或益生菌、多喝水吃各种各样的果蔬、全谷物和发酵食品。
参考文献 皮宇《动物宿主-肠道微生物代谢轴研究进展》
