从呱呱坠地的第一声啼哭，到生命最后一刻的静默，我们从未真正“孤独”——体内数以万亿计的微生物，组成了一个与我们共生、共命运的生态系统。最近发表于 Nature Reviews Microbiology 的权威综述《Microbiota succession throughout life: from the cradle to the grave》，由美国加州大学圣地亚哥分校的 Rob Knight 团队撰写，系统描绘了人类一生中微生物群落的演替全景：从原生定植，到稳定繁盛，再到衰退与重组。

婴儿的第一批微生物来自母体。母亲肠道与阴道中的菌群在分娩过程中完成“接力”，赋予新生命最初的生态基础。剖宫产则缺乏这一关键环节，婴儿的早期菌群组成更为随机。孕期母体微生物的代谢产物，如乙酸，可穿过胎盘影响胎儿免疫系统，甚至决定未来的免疫反应与代谢倾向。出生后，母乳继续塑造菌群的命运。人乳寡糖为双歧杆菌提供独特能量来源，使这种有益菌在早期肠道中占据主导，帮助婴儿建立免疫耐受。


图1｜子宫内及早期生命阶段的原生演替

母体微生物通过代谢产物影响胎儿免疫印记。出生后，先锋菌种（如 Lactobacillus、Bifidobacterium、Bacteroides 等)迅速定植，随后不同体部位形成独特的微生态。

几周之内，新生儿体表、口腔与肠道的菌群开始区分；几个月后，厌氧菌群占据主导，氧气被耗尽，形成一个稳定而复杂的生态网络。到 3 至 6 岁，肠道菌群的结构趋于成熟，以厚壁菌门与拟杆菌门为主，代谢产物和免疫信号协同作用，标志着第一阶段“原生演替”的完成。

进入青春期和成年后，微生物生态表面看似平稳，却仍在暗中律动。昼夜节律、饮食变化、地理迁移、心理压力乃至抗生素的使用，都会引发短期波动。这一阶段的菌群变化被称为“次生演替”：旧的结构被扰动，新群落重建，并重新达到平衡。抗生素治疗常被视作最典型的“生态冲击”，会暂时抹去部分群落成员。之后，残留的“记忆菌株”以及某些关键物种（如 Bacteroides thetaio­taomicron 和 Bifidobacterium adolescentis）帮助生态恢复原貌。


图2｜青春期与成年期的次生演替

抗生素、饮食与昼夜节律等扰动会改变菌群结构。关键物种的回归促使生态恢复，从需氧阶段过渡回厌氧稳态。

在这漫长的成年阶段，微生物群不仅反映生活方式，也反馈于健康。饮食结构改变可重塑肠道生态——高脂红肉饮食促进代谢副产物如三甲胺氧化物（TMAO）的生成，与心血管风险相关；而富含纤维的饮食则促进短链脂肪酸的产生，增强抗炎与能量代谢。生态系统的稳定性因此成为健康的重要指标。

衰老带来的是生态的松动。老年群落的“顶级结构”逐渐瓦解，多样性下降，个体差异扩大。年轻时的优势菌种（如 Bifidobacterium、Lactobacillus 与 Bacteroides）逐步减少，取而代之的是机会性菌，如肠杆菌科与梭菌属。真菌与噬菌体的比例上升，生态复杂度下降。皮肤和口腔菌群也随之变化，表现出更高的波动性和环境敏感性。


图3｜生命末期的晚期演替

老年阶段菌群多样性下降但个体差异增大。健康长寿者往往延缓这一变化，维持部分青年期的核心群落。

令人着迷的是，百岁老人往往保留着年轻人时期的部分菌群特征，并产生独特的代谢物，如次级胆汁酸，它们被认为可能延缓衰老过程。微生物群或许不仅见证寿命，更参与塑造长寿。

即使生命终结，微生物的演替仍未停歇。心跳停止后，组织缺氧、细胞自溶，为微生物提供了全新的生态空间。前 48 小时内，体内菌群依然保留个体特征；随后，细菌与真菌接管分解过程，生态逐渐趋同于外部环境。

研究者发现，这一过程的时间轨迹极为稳定，可作为法医推测死亡时间的“微生物时钟”。


图4｜死亡后的微生物群

死亡初期菌群仍保留个体特征，随后逐渐被环境微生物取代。其演替轨迹可用于推断死亡时间。

从出生到衰亡，我们与微生物共同书写了一首生命的交响曲。它们在早期塑造免疫，成年时维护代谢与健康，晚年见证衰退与分解。

理解这场漫长的生态演替，不仅能揭示生命的内在逻辑，也或将成为未来精准医学与健康老龄化的钥匙。

参考文献

Martino, C., Dilmore, A. H., Burcham, Z. M., Metcalf, J. L., Jeste, D., & Knight, R. (2022). Microbiota succession throughout life: from the cradle to the grave. Nature Reviews Microbiology, 20(12), 753–774. https://doi.org/10.1038/s41579-022-00768-z

来源: 合康谱精准医学科普基地