腸道菌群大概是近些年來生命科學研究中最火熱的領域之一。在過去的十年裡，越來越多的研究已經認識到，腸道及其所攜帶的數以萬億計的微生物會影響身體一系列的活動，從新陳代謝到免疫防禦，從運動表現到社交活動，從肥胖到糖尿病，從過敏到自身免疫病，從抑郁症到阿爾茨海默病，從自閉症到多動症等等。

腸道菌群已經從默默無聞的狀态轉變為科學界和公衆的新寵兒。改善腸道健康可以幫助提高我們的能量水平，消除腦霧，甚至讓我們減肥。腸道健康與影響全球的各種慢性健康問題有關。

健康的腸道究竟應該是什麼樣子呢？科學家們一直在尋找一種固定的、理想的腸道菌群狀态，認為一旦達到這種狀态，我們就會達到一種腸道健康的烏托邦。這根本不是腸道菌群的運作方式，盡管腸道和腸道菌群是親密的夥伴關系，但它們之間有明顯的區别。我們的腸道保持相對穩定，但是腸道菌群卻在不斷變化。腸道菌群會迅速适應腸道環境的變化，其适應性非常之強，以至于它生動地反映了周圍不斷變化的世界，尤其是我們的飲食。雖然我們身體所有的器官在某種程度上都在适應環境，但是我們身體中沒有哪個系統的變化速度能像腸道菌群那樣快。

我們的人類生物學是由經過數百萬年的進化優化和選擇的2萬多個基因決定的。據估計，其中一些基因可以在1.5到2萬年的時間内适應新的環境條件，包括飲食變化。我們的腸道菌群由大約400萬個基因組成，世代更替的速度要快得多，很快能夠适應不斷變化的環境，即使是那些微生物以前從未遇到過的環境。然而，盡管它們的适應能力不同，但腸道和腸道微生物數百萬年的共同進化已經形成了一種互惠共生的狀态，使人類生活在不同的地方，吃不同的飲食，都能享受最佳的健康。

健康的腸道

是什麼構成了健康的腸道？有三個密切相關的因素決定腸道健康：

• 腸道的内分泌系統産生調節食物攝入和新陳代謝以及其它功能的激素；
• 腸道免疫系統可以抵禦病原體，并保持自我耐受，因此人體可以将自身産生的抗原識别為無害的，同時還能對外來物質産生适當的反應；
• 腸道神經系統調節腸道的蠕動收縮以及消化液的分泌和吸收。

從代謝的角度來看，我們可以把腸道健康定義為這樣一種狀态：當身體需要能量時，産生激素的細胞會分泌足夠多的讓我們感到饑餓的激素，飯後會分泌足夠多的飽腹信号分子，以便告訴大腦是時候停止進食了。如果腸道這一部分不能正常工作，就會産生一種永不滿足的饑餓感，導緻人吃的東西超過自己的代謝需求，從而導緻體重增加，并容易患2型糖尿病。

從免疫系統的角度來看，健康的腸道是由一層緊密連接的上皮細胞和一層保護性黏液層組成的屏障，将腸道免疫系統細胞與腸道微生物隔離開來。這種雙重防禦是為了防止腸道内容物，特别是腸道内微生物引起的慢性免疫系統激活。越來越多的研究表明，這種腸道屏障會被不健康的飲食所損害，這些飲食含有太少的纖維和太多的糖、脂肪、乳化劑、人工甜味劑和其它食品添加劑。如果腸道微生物不能獲得豐富的膳食纖維，它們就會把貪婪的胃口轉向構成黏液層的多糖。這種由于膳食纖維缺乏的飲食導緻的保護黏液層的喪失，使樹突細胞的觸手更接近腸道微生物，這會刺激它們報告潛在的威脅。當這種情況發生時，炎症分子被釋放，使上皮細胞之間的緊密連接放松，允許某些微生物與數百萬相互連接的腸道免疫細胞直接接觸。這種情況就是我們現在所說的腸漏。

從腸道神經系統的角度來看，健康的腸道可以由數百萬神經細胞的綜合活動來定義，這些神經細胞可以适當地調節腸道的收縮和分泌，稱之為腸道神經系統，也叫做腸腦。這些神經網絡協調腸道各部分以優化消化的方式收縮，并逐漸将食物從胃移到大腸。當腸道完全空着的時候，它的神經系統會誘發有節奏的、反複出現的高振幅收縮，這種收縮緩慢地在整個胃腸道中移動，也就是所謂的移動性運動複合體。這些收縮将食物殘渣、分泌物和微生物從微生物密度低的上消化道移動進入微生物密度高的大腸。如果腸腦不能正常工作，可能會導緻胃痛、功能性胃腸紊亂，比如腸易激綜合征或小腸細菌過度生長。

在健康的腸道中，内分泌系統、免疫系統和腸道神經系統無縫地運作，為我們提供營養，調節我們的食物攝入，并保護我們免受危及生命的腸道感染。在健康的腸道中，這些重要的功能完全是在我們的意識之外的。

健康的腸道菌群

定義健康的腸道相對簡單，但要确定健康的腸道菌群是什麼樣，那就比較複雜了。雖然我們有時也把腸道微生物稱為一個隐形的器官，但它要比我們的器官靈活得多，因此我們不能像看待肝髒、腎髒或心髒那樣看待腸道微生物。但這并不是很難定義健康腸道菌群的唯一原因。盡管最近人們對它的興趣和研究激增，但我們仍處于完全理解它的初級階段。

微生物組學研究是在十多年前由美國國立衛生研究院（NIH）啟動的，它在2008年啟動了人類微生物組計劃（HMP），以全面描述人類微生物組。六年後，在積累了大量科學數據後，NIH啟動了該計劃的第二階段，以更全面地了解人類微生物群落及其對人類健康和疾病的影響。

腸道菌群的新發現也引起了轟動，許多醫學領域都匆忙得出了同樣的結論，認為我們已經為許多醫學上無法解釋的慢性疾病症狀找到了立即的解釋和治療方法。然而，在現實中，我們對這個複雜系統的理解才剛剛開始，就像人類基因組一樣，我們仍在揭示它的全部含義。

在我們了解腸道菌群的早期，研究人員報告了一個“核心”菌群的存在，那就是世界各地健康個體中普遍存在的特定菌群，并假設這一核心菌群的變化預示一個不健康的菌群。然而，技術的進步使我們能夠在亞種和菌株水平上，更精确地來研究腸道菌群。這些研究表明，個體微生物群落組成之間的差異令人難以置信，因此，通過某些核心物種來劃分健康與不健康是不妥的。

然而，科學界的一些成員仍然堅持認為從一個菌群到另一個菌群有足夠的連續性，并聲稱腸道菌群的特定失衡與腸道健康不良有關，被認為對某些疾病具有診斷作用，比如帕金森病、阿爾茨海默病、腸易激綜合征或炎症性腸病等。最近一項發表在《Nature Communications》雜志上的一項研究就反映了這一問題，該研究提出，研究人員可以簡單地通過觀察腸道菌群中某些特定微生物的豐度，就能将健康人與患有慢性疾病的人區分開來。然而，研究人員并沒有關注微生物的具體功能，微生物隻在物種水平上被識别，而不是菌株水平，預測的準确率隻有73.7%。

我們現在知道，在工業化社會中，健康個體中可能隻共享約10%的微生物菌株。這一發現使得研究人員開始探索“功能核心”作為一種表征健康菌群特征的方法。畢竟，不是微生物本身，而是它們代謝産生的化合物和信号分子來攜帶它們的信息，與腸道、免疫系統、大腦和身體其它部分溝通交流和相互作用。健康個體中差異很大的腸道微生物能夠産生一組類似的代謝物和信号分子。最終，正是這些分子讓微生物相互交流，與我們的腸道相互作用，它們構成了一個“功能核心”。

與核心功能相結合，健康的腸道菌群還有其他特征。雖然每個微生物群都是不同的，并且不斷變化，但生活在腸道内的微生物的豐富度和多樣性也有助于正常的功能。在這裡，豐富度指的是細菌種類的總數，而多樣性是衡量這些物種分布的均勻程度。例如，就昆蟲而言，豐富度指的是不同物種的數量——蒼蠅、蜜蜂、蝴蝶、黃蜂、蛾子、跳蚤等等。然而，如果90%的昆蟲是蒼蠅，這就不是一個多樣性的種群，不管有多少其他物種。

研究人員發現，随着時間的推移，腸道微生物群的高度多樣性通常與健康和穩定有關。相反，腸道多樣性的缺乏使腸道更容易受到感染，這在很多疾病中都很明顯，包括肥胖、炎症性腸病和1型和2型糖尿病。并非巧合的是，在過去幾十年裡，我們失去了關鍵的微生物菌株，發達國家的腸道微生物群的多樣性和豐富度一直在穩步下降。

多樣性也是腸道微生物組健康的另外兩個特征的主要決定因素：抵抗力和适應力。任何微生物、昆蟲或人的種群都必須對外部或内部的變化有一定程度的适應力。如果一種腸道微生物群能夠抵抗病原體、抗生素或不健康飲食的短暫改變，并且有足夠的彈性在之後迅速恢複到正常狀态，那麼它通常被認為是健康的。即使腸道菌群提供了所有必要的核心功能，但如果沒有多樣性和适應力，它在面臨挑戰時也會面臨更高的破壞風險。

目前對健康腸道菌群的理解是，它不是一種固定的狀态，而是一種動态的、有目的的平衡。每個人的腸道菌群都在不斷地變化，每個人的健康腸道菌群狀态都是不一樣的。腸道菌群不僅在個人之間存在很大差異，也因種族、地域、時區、文化和生活方式的不同而不同。

腸道菌群承擔着許多職責，它在消化中發揮作用，促進營養物質的吸收，制造多種維生素和氨基酸，中和毒素，并刺激腸道轉運。同時，腸道菌群在人體的免疫系統中扮演着重要的角色，它的存在可以阻止緻病菌在腸道中紮根，它能産生抗菌物質，殺死危險的細菌，它還能刺激淋巴細胞和抗體的産生，它的抗菌和抗毒特性還使其發揮抗炎作用。這就是健康腸道細菌的日常，它們就是這樣日複一日的為我們的健康保駕護航。

腸道和腸道菌群就是驅動人類健康的引擎，它們通過這些功能在維持整體身心健康中發揮重要作用。通過健康的飲食和生活方式，恢複腸道和腸道菌群的健康平衡，讓腸道處于最佳工作狀态，賦予好菌力量，讓壞菌無可乘之機，讓數以萬億計的細菌小夥伴能夠和諧共生，這才是我們維持身心健康的最好方式。

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