导读：

肠道微生物被称为人类的第二基因组，与我们的健康息息相关。肠道微生物能治病又能致病，当它发生紊乱时会诱发各种疾病。近些年诞生了益生菌疗法、粪便移植，都与肠道菌群密切相关。因此，肠道微生物是当前生命科学最热门的研究方向之一。

本期话题，我们有幸连线华盛顿大学研究员、肠道微生物领域泰斗杰弗里·戈登的得意门生吴萌博士，来分享她对肠道微生物方面的看法。

吴萌（华盛顿大学研究员） | 嘉宾

叶水送 | 采访

人体肠道微生物的类别

叶水送：吴萌博士，您能介绍一下人体微生物吗？它主要有哪些类别？

吴萌：肠道微生物主要指的是存在于人类肠道的微生物群落。它被认为第二基因组主要是因为它有个数量非常庞大的基因组，远远超过了人类本身的基因数目。目前，我们认为这些微生物主要包括细菌、真菌、病毒和其他的微生物。

大肠杆菌

从细菌来讲，这是我们最熟悉的，也是肠道菌群中最庞大的一个部分，包括我们耳熟能详的大肠杆菌，但是其实大肠杆菌只是肠道菌群中非常小的一部分，大概只占到1%不到。然后我们平时在生活中听到的双歧杆菌、乳酸菌，这些也是肠道菌群的一部分。

但是它们其实并不是我们健康成年人的肠道菌群的主要部分。健康成年人的肠道菌群的主要部分是拟杆菌和厚壁杆菌。这些我们平时可能在生活中听到的不多，但是其实是正常健康成年人的主要肠道菌群。

我们的体内也有一些真菌、病毒和其他微生物，这些也是我们肠道菌群的一部分。

肠道微生物的调控作用

叶水送：肠道微生物主要参与了身体的哪些功能的调控？对我们的健康产生哪些影响？

吴萌：现在我们认为肠道菌群主要对我们的身体有4个方面的影响。

首先，肠道菌群参与了我们的营养代谢，可以帮助我们消化一些我们自身不能消化的食物，比如一些纤维素。同时，它产生了一些能量，帮助我们吸收能量。我们还认为它帮助我们阻挡了一些有害菌的侵入，这与它们之间的竞争关系相关。最后，肠道菌群对我们的免疫系统起了很大的调节作用，近年来，我们还发现肠道菌群对神经系统也有一定的调节作用。

肠道微生物与免疫系统

叶水送：正如您刚刚所说，肠道微生物与我们的免疫系统密切相关。您能介绍一下，它是如何参与免疫调控进而影响我们健康的？

吴****萌：现在我们还是认为，肠道菌群定植到人体内是从出生之后发生的。人类的免疫系统的发育也是在出生之后发生的，所以我们通常会认为，在出生之后的1000天是一个肠道菌群影响免疫系统的黄金窗口。在这个过程中，肠道菌群本身的组成有一个很大的改变，而免疫细胞也有一个很大的分化过程。所以，它通过影响免疫细胞的分化，影响了免疫系统的发育。

而在成年人当中，因为不同的肠道菌群的组分也会与免疫细胞有一些调节作用，会引起免疫细胞的分化。它调节的另外一个方面，主要是它还可以产生一些代谢产物来调节免疫系统。

肠道菌群与癌症的关系

叶水送：吴老师，接下来的一个问题是关于癌症的，也是我们当前热门的研究方向之一。肠道菌群是否与一些癌症的调控也密切相关？

吴****萌：现在的研究认为肠道菌群会对癌症的产生和发展起很大的作用，而且现在研究的一个大热点在对癌症的治疗方面也会起很大的作用。

从癌症的产生和发展来讲，以结肠癌为例，因为这也是肠道菌群主要存在的一个地方。对结肠癌的病人和正常健康人的菌群作对比，会发现它们的组成有很大的不同。研究人员发现有一些特别的菌是跟结肠癌病人更相关的，然后也会使用老鼠模型进一步去了解致病菌在这个过程中到底起了什么样的作用。

另外一个方向的热点是免疫疗法，免疫疗法的响应和不响应跟肠道菌群也有很大的关系，这也是目前肠道菌群对癌症影响的一个热点。

叶水送：前两年免疫检查点PD-1、PD-L1、CTLA-4的疗法效果跟肠道菌群密切相关，是吗？

吴****萌：对。2015-2016年左右，当时出现了一些用老鼠模型做研究的文章，发现肠道菌群对它的影响很大。然后科学家就继续在这个方向做研究，发现在人体内也看到了这样的现象。一个最简单的对比就是，如果你使用无菌小鼠，然后给它进行免疫疗法，大部分的无菌小鼠是不响应的。

这就说明我们需要一个菌群给我们的免疫系统进行调控，然后让它能够产生一个正常的免疫环境，让免疫疗法起作用。

因为人都携带菌，有些人在进行免疫疗法的同时可能会有一些抗生素的使用，那可能我们以后在使用免疫疗法时就要尽量减少抗生素的使用。另外，对没有使用过抗生素的病人也会发现有些不响应。

我们现在就想了解，这些不响应是不是跟他们的肠道菌群有关。如果是的话，我们是不是可以找到新的靶点或者一些菌去促进它的免疫疗法。

口腔细菌对肠道菌群的影响

叶水送：我们口腔中有各种各样的细菌，它们是否会影响到我们肠道中的菌群，然后对我们的健康产生影响？

吴****萌：我们对新冠病人的一些研究发现，在新冠病人中，在他们的疾病发生过程中，口腔菌进入肠道之后会不会造成一些对健康的影响，这是我们现在正在研究的一个方向。

现在还不知道它到底会产生什么样功能上的影响，但是我们的确有这样的观察和发现，在不同的疾病模型中，发现会有口腔菌的增加，而口腔菌自己在口腔与黏膜的相互作用中，会对健康产生影响。

肠道菌群如何保持平衡

叶水送：在我们的肠道中，就像您刚刚说的，我们肠道中会有很多有益的细菌，但它同时也有一些致病菌，平时有益菌和致病菌是如何相互博弈保持一种平衡，以及在什么情况下它又打破这个平衡？

吴****萌：一般来说，这些有益菌基本上保护了我们。对一个健康成年人来说，大部分时候肠道菌群起到了保护我们的作用，不会被有害菌所感染。主要是通过两个方面来实现的。

第一，空间竞争，因为有益菌已经占据了我们肠道大部分的表面位置，所以当有害菌来的时候，它们并不能定植在肠道中。

第二，营养竞争，如果有益菌已经使用了肠道营养，导致致病菌没有合适的营养，它们也无法生存下去。

同时，这些有益菌还可以通过调节我们的免疫系统，能够让我们更好地去抵抗有害菌，它们自己也会促进免疫系统产生一些抗菌肽，还有一些免疫细胞，都是可以起到抵抗有害菌的作用。

当然，当有害菌数量很多的时候，或者是这些有害菌发现了一些它们的小窍门，可以抵抗住有益菌的防护，那我们还是可能会感染有害菌的。

叶水送：也就是说，在我们肠道里面，其实这些有益菌和有害菌是同时存在的状态，平时只是有益菌占大多数，然后它会抑制有害菌的增殖，是吗？

吴****萌：现在有害菌有好几个定义。如果我们对肠道菌群进行类似“人口普查”，有害菌就是传统意义上的有害菌，其实大部分时候是不在正常健康人的肠道菌群中存在的。

当然我们也发现有一些我们称为“机会致病菌”，就是它们在健康人的肠道菌群中也存在，但在正常情况下它们并不会导致什么疾病。不过，当人体出现一些健康状况的变化时，它们可能就趁机出来导致一些疾病的发生。

如何通过饮食调控肠道菌群

叶水送：以减肥为例，我们是怎么通过饮食来调控肠道菌群，进而达到减肥的目的？

吴****萌：这方面的研究因为仍然正在进行，所以并不能说有一个特别清晰的医疗上的一个指南说一定可以通过饮食来调节肠道菌群进行减肥。我觉得这个现在仍然在研究过程当中。

但是通过现在的研究，可以从一些基本的内容讲：

第一，尽量摄取高纤维食物，因为这些高纤维食物可以给有益菌提供更多的营养，而且它们产生的一些代谢产物，我们也证明，这对人体的健康是有帮助的。所以这是一个在饮食方面可以注意的。

第二，注意饮食的多样性。因为我们在研究肠道菌群的过程中发现，不同的肠道菌群它能够消化的食物非常不一样。

第三，益生菌和益生元。很多时候，我们摄取了益生菌，但如果没有合适它的食物，它们可能也没法更多地生存下去，因此我们可能需要尽量减少一些高糖和高油脂的食物。我们在实验中也发现，这些高糖和高油脂的食物提供的营养，更多是提供给一些潜在的致病菌的，对有益菌帮助不是特别大。

肠道菌群的研究热点

叶水送：您以前所在的实验室在肠道微生物这一块做得非常好，处于国际领先的水平。您能介绍一下，我们目前对肠道的了解是怎样的一个水平，后续需要突破的难点、热门的方向有哪一些？

吴****萌：我觉得肠道菌群已经完成了很大的一个突破，很多研究已经证明了肠道菌群的重要作用，但是肠道菌群跟其他的研究相比，我们认为它仍然处于一个非常早期的阶段，仍然有很多不同的问题需要我们继续研究。

第一，现在虽然我们知道存在于我们的肠道菌群里的一些微生物，但是我们还没有一个健康人的肠道菌群的硬性指标，如测出来之后判断是否属于健康的肠道菌群。

Google也做了一些工作，他们测了很多人的肠道菌群，试图用大数据的方法去发现一个人类“最基础的肠道菌群”。这个肠道菌群就是我们真正去了解什么样的菌群是一个正常的、健康的肠道菌群。这是需要研究的方向。

第二，肠道菌群跟宿主之间的分子机制关系，仍然是很多实验室正在研究的重点。因为只有我们真正了解了这个肠道菌群是怎么跟我们的宿主进行相互作用的，我们才能真正去利用这个肠道菌群。

第三，肠道菌群受环境影响非常大。刚才我们也聊了，食物对肠道菌群能产生很大影响。其实情绪、各种饮食都能对肠道菌群产生很大的影响，那这些环境因素是如何影响肠道菌群的，也是一个研究的重点。

抗生素的副作用

叶水送：我们国内目前抗生素滥用情况比较多，它对肠道微生物会有哪些影响？

吴****萌：抗生素如果没有按照一个正常的疗程使用的话，在它没有杀死细菌之前，它会对细菌产生一个选择性的作用，会让细菌产生抗药性。这就是很多致病菌产生的原因，这是滥用抗生素造成的后果。

另外一个就是抗生素使用之后，会影响肠道菌群，会杀死肠道菌群中的一些有益菌，所以也可能会导致菌群的紊乱，进而导致一些疾病。

如果是医生开的抗生素，要按照医生指定的量用完，而不是觉得我已经好了就可以不使用了，要按照医生的指导使用抗生素。

叶水送：在我们的日常生活和饮食中，您有哪些建议让大家保持一个肠道菌群的稳态或者是一个良好的肠道菌群？

吴萌：我觉得首先饮食是非常重要的，尽量吃一些高纤维的食物，然后多样性的食物对肠道菌群是非常有帮助的。

然后可以尽量减少高糖、高油脂食物的摄入。

另外一方面就是我们不要过度清洁，不要频繁使用消毒剂和杀菌产品洗手液这些东西。如果环境是一个比较正常的干净的环境，其实很多细菌在我们周围没有关系，肠道菌群也会受一些节律的影响，所以正常的睡眠，保持一个好的心情，这些都对肠道菌群会有帮助。

本文为科普中国·星空计划扶持作品

采访人：叶水送

受访人：吴萌

审核：陶宁 中科院生物物理所 副研究员

出品：中国科协科普部

监制：中国科学技术出版社有限公司、北京中科星河文化传媒有限公司

来源: 星空计划

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