肠道微生态与人体健康

肠道微生态与人体健康01肠道与肠道微生态HumanMicrobiome微生态脑科学计划癌症登月计划基因编译

二十世纪“人类基因组计划“二十一世纪“四大生命科学计划”生命科学计划衰老发育亚健康/疾病人体=自身基因+Microbiome（微生物组）人体微生物组复杂多样，是一个重要的“器官”Microbiota与人体健康密切相关肠道微生态：人类第三次医疗技术革命肠道是人体内非常重要的器官一生中摄入的食物，约为70吨的食物都要由肠道处理,为体重的1000倍。99%营养物质由肠道吸收.

最大的加油站肠道的功能肠道是人体内非常重要的器官人体70%的免疫细胞分布在肠道人体70%的IgA免疫球蛋白在肠道

95%以上的感染性疾病与消化道有关最大的免疫器官肠道的功能肠道是人体内非常重要的器官一生中要排出约4000公斤粪便，1/3是肠道细菌。

80%以上的毒素由肠道排出体外。

最大的排污厂肠道的功能消化道微生物分布放线菌厚壁菌拟杆菌变形菌梭杆菌其他肠道微生态肠道菌群功能肠道菌群：一个平衡的生态系统肠道微生态益生菌乳酸菌双歧杆菌阿克曼氏菌乳杆菌片球菌有害菌幽门螺杆菌产气荚膜梭菌葡萄球菌脆弱拟杆菌变形菌艰难梭菌中性菌肠球菌大肠杆菌链球菌类杆菌维持健康、抗衰老提高免疫力、自愈力预防疾病激发肠内免疫系统的活性降低免疫力、致病产生毒素加速肠道衰老肠道微生态的影响因素这些饮食和环境的变化，都使我们体内的菌群，包括它们的组成、数量和平衡发生了很大的改变。使我们处于亚健康状态。如：有些人出差、旅游容易出现拉肚子便秘等情况，或者是水土不服正常情况下：益生菌在肠道内占据有利地形，挤掉有害菌产生酸性物质、夺取营养使有害菌无法生存。保护肠道，隔开有害菌和有毒物质。促进肠道蠕动，排出有毒物质，使肠道避免受到有害菌和有毒物质的损害。肠道微生态微生态系统也在改变着我们第一个就是饮食习惯，吃着同样的食物，长着同样的肉。第二个就是生活环境，夫妻两个长期生活在相同的环境当中，肠道菌群会趋于一致，身体也会呈现相似的衰老和变化。遗传背景对肠道菌群结构影响甚微居住在一起但没有亲缘关系的人群，拥有高度相似的肠道基因结构肠道健康人群特征精力充沛能从容不迫地应付日常生活和工作处事乐观，态度积极睡眠良好应变能力强，能适应各种环境的变化对感冒和传染病有较强抵抗力体重适当，体态匀称头、臂、臀比例协调眼睛明亮，反映敏锐牙龈颜色正常，无出血头发光洁，无头屑肌肉、皮肤富弹性肠道不健康的特征大便不好：次数多（腹泻）、时间长（便秘）、大便不规律、不成形、大便硬结、大便恶臭、大便颜色黑、不干净。腹胀、食欲差、吃饭没味道。口臭、体味重、屁多屁臭。易疲劳、头晕脑胀、健忘。气色差、皮肤黯黑、易过敏、易长斑。肝病、肿瘤。高血压、高血脂、高血糖。哮喘、易过敏等。

如果您有以上情况，那就是身体向您发出警告，您的肠道受到了侵害，已出现故障。您不能再无动于衷，应该行动起来，保护您的肠道，捍卫您的健康。肠道微生态02肠道微生态与疾病HumanMicrobiome肠道菌群相关的疾病肠道菌群相关疾病肠道菌群相关疾病肠道菌群失调包括菌群比例失调和细菌易位(BT)肥胖和/或高血脂、酗酒和抗生素等因素，导致原籍菌减少

、肠道致病菌(G-菌)过度生长，分泌大量内毒素/脂多糖（LPS）LPS直接破坏肠上皮细胞微绒毛膜蛋白,改变上皮细胞生化反应,使微绒毛受损甚至消失LPS诱导TNF-α,激活NO合成酶系统(iNOS)，导致肠上皮细胞紧密连接松解,并加重肠道局部的炎症反应肠壁通透性增加，

肠粘膜细胞凋亡等肠道屏障功能障碍

大量致病菌和内毒素移位肠黏膜屏障与肠-肝轴（gut-liveraxis)揭示了肠道菌群与肝病之间的紧密关系肠道菌群失调，大量G-杆菌繁殖,LPS产生显著增多肠粘膜屏障功能受损

致病菌和LPS大量移位，经门静脉入肝，损害肝功能。肝功能异常KCs代谢和清除LPS降低，导致肠道功能异常GutLiver肠道菌群相关疾病肠粘膜屏障功能的重要作用正常情况：肠粘膜可允许少量LPS进入门静脉,维持肝脏网状内皮系统处于激活状态（正常的肠-肝轴。。。）病理情况：

粘膜壁细胞间紧密连接下降，LPS易位，细胞通透性和毛细血管屏障功能的早期损害

（异常的肠-肝轴。。。）肠粘膜屏障功能丧失,通透性增高,大量细菌和LPS易位，肝脏免疫功能受损和慢性肝损伤肝脏KCs吞噬LPS，释放一系列花生四烯酸产物及细胞炎症因子,TNF-α的和IL-1β和IL-6释放，引起全身多脏器的损害（MODS）。LPS又可使肠粘膜通透性进一步增高,造成恶性循环,进一步加重感染性全身炎症反应综合征（SIRS）即脓毒症的发生和发展20肠道菌群相关疾病脂肪肝的形成脂肪肝、IR和脂质过氧化饮食营养吸收增加,脂肪组织在肝脏内形成增加肠微生物将脂质转换成肝毒性甲胺胆碱增加脂肪酸代谢降低，保护肠粘膜屏障的缩氨酸YY和GLP-1、GLP-2分泌降低,合成和分泌VLDLs必需的胆碱生物利用度降低肠粘膜屏障完整性受损激活：LPS-TLR-4轴肠道菌群相关疾病肠道菌群与免疫人们一直认为B细胞发育的早起阶段主要在骨髓，单现在研究发现，在小肠固有层中存在有不同发育时期的B细胞，证实了肠道是B细胞发育的另一个位点。肠道内有大量的T淋巴细胞分布，他们参与各种免疫功能的调节，肠道微生物对T细胞的极化及功能有着重要的调节作用。肠道菌群与神经系统疾病肠道菌群与儿童自闭症2006-2010年,美国3-17岁的自闭症儿童患有腹泻或结肠炎的比例是正常人的7倍.61%的自闭症儿童同时伴有至少一种胃肠道症状,并且所有伴有消化道症状的儿童情感问题都比较严重。个体肠道菌群有自己的生长发育规律,婴儿出生后微生物逐渐定植,一岁左右肠道微生物趋于稳定,3岁左右与成人类似或一致。自闭症儿童在一岁以前开始出现症状,大多数发病都是在3岁以内,这与婴儿肠道菌群的发育过程的时间节点重叠,推测婴儿的大脑发育需要伴随肠道微生物的正常定植而完成.自闭症：大脑早期发育异常可能是自闭症发病的直接诱因,神经毒性物质、营养物质、代谢产物和神经活性物质等都可能是自闭症的病因.一些自闭症患者存在染色体异常和基因变异,同时,更多的病例在胃肠道症状等其他方面也表现异常.Enterotypesofthehumangutmicrobiome.Nature.2011May12;473(7346):174-80.研究人员依据肠道菌群，将肠道分为三种类型：

拟杆菌型（Bacteroides）：

以菌属Bacteroides为核心菌群

普氏菌型（Prevotella）：以菌属Prevotella和脱硫弧菌属（Desulfovibrio）为主要核心菌群

瘤胃球菌型（Ruminococcus）：此肠型最为常见，以菌属Ruminococcus和阿克曼菌（Akkermansia）为核心菌群分型方法与年龄、体重、性别或国籍都没有任何关联肠型（enterotype）的概念一.认识肠道微生态肠道菌群相关疾病普氏菌肠型拟杆菌肠型ImpactofdietinshapinggutmicrobiotarevealedbyacomparativestudyinchildrenfromEuropeandruralAfrica.PNAS.2010Aug17;107(33):14691-6.饮食结构决定了肠道菌群的组成易瘦型肠型易胖型肠型肠道菌群相关疾病肥胖流行趋势中国美国男性女性肥胖人口/万4320464041704610肠道菌群相关疾病儿童，青少年的肥胖现象越来越严重肥胖与肠道菌群的关系肠道菌群的组成可以调节机体的肥胖程度

肥胖也能反作用于肠道菌群，影响其组成（菌群多样性减少）高脂饮食对肠道菌群有危害性肠道菌群相关疾病肠道菌群的分布情况拟杆菌门厚壁菌门变形菌门放线菌门>90%肠道菌群相关疾病体脂变化对肠道菌群的影响健康饮食金字塔高脂饮食肠道菌群相关疾病Fate,activity,andimpactofingestedbacteriawithinthehumangutmicrobiota.TrendsMicrobiol.2015Jun;23(6):354-66.doi:10.1016/j.tim.2015.03.002.Humangutmicrobiomeviewedacrossageandgeography.Nature.2012May9;486(7402):222-7.肥胖与肠道菌群的变化

拟杆菌门厚壁菌门

胖人与瘦人相比菌群多样性明显降低细菌总数量下降肠道菌群相关疾病体脂变化对肠道菌群的影响喝水都胖的噩梦肠道菌群通过发酵食物中难消化的多糖增加肠道单糖和短链脂肪酸的吸收为宿主提供更多的能量肠道菌群相关疾病体脂降低途径饮食控制运动健身肠道菌群干预肠道菌群相关疾病拟杆菌门厚壁菌门Microbialecology:humangutmicrobesassociatedwithobesity.Nature.2006Dec21;444(7122):1022-3.体脂与肠道菌群的关系肠道菌群相关疾病肥胖人群体质量减轻以后，厚壁菌门的比例跟消瘦人群厚壁菌门的比例更为接近03肠道健康管理美国医学界在2011年首次提出了“精准医学”的概念，2015年1月20日，奥巴马在美国国情咨文中提出“精准医学计划”，希望精准医学可以引领一个医学新时代。2015年12月11日，“中国个体化用药-精准医学科学产业联盟”在上海正式成立，标志着我国首个精准医疗领域的产学研一体化联盟正式组建精准医疗计划1988年-2018年微生物技术---人类第三次医疗技术革命，美国国家微生物组计划，全球研究组织，中国目前在主动健康领域布局。人体肠道菌群已被视作一个“新器官”2016年5月13日美国白宫宣布启动“国家微生物组计划”2017年12月20日启动“中国科学院微生物组计划”微生物组计划菌群检测测序，代谢，生化个体化方案医疗、营养干预手段益生菌、粪菌移植指标监控粪便定期送检粪菌银行粪菌移植确定肠道菌群组成依托检测的干预手段肠道健康管理系统流程图解肠道健康管理肠道菌群与健康健康人群亚健康人群老年人、疾病人群益生菌在各人群中比例菌种丰度比例代谢指标生化免疫肿瘤标记菌群健康相关参数变废为宝！粪菌移植让只有8公斤的3岁男孩重获生机超深度解读粪菌移植！“粪菌移植”治疗六年溃疡性结肠炎用屎也能治好病河南首例粪菌移植技术移