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后生元革命：如何开启肠道健康新时代？
这是《肠道产业》第1267期
随着微生物组研究的不断深入，改善肠道健康的方式也在不断变化，从益生菌、益生元到后生元。那么后生元究竟是什么？对我们的健康有什么影响？在发展的过程中又该注意哪些问题？
今天，我们共同关注后生元。希望本文能够为相关的产业人士和诸位读者带来一些启发和帮助。
后生元
现在是上午9点30分，你感觉有点不舒服。你刚服用完一个疗程的抗生素，知道你肚子里的肠道微生物受到了重大打击。于是，你吃了一颗药丸，随后就安心地出门了。因为你知道，虽然肠道内的微生物群落可能需要一段时间才能重建，但它们带来的健康益处却会很快恢复——欢迎来到后生元的世界。
随着越来越多的证明支持了微生物组对我们健康的重要性，促进微生物组健康发展的愿望也变得越来越强烈。首先是益生菌，肠道所需要的活细菌；然后是益生元，也就是这些微生物赖以生存的食物；现在，又出现了一个新的概念：后生元——这是一个笼统的术语，用来描述死细菌和微生物的代谢产物。
事实证明，当涉及到肠道微生物组与健康之间的关系时，后生元起到了很大的作用。这种减少了一系列中间环节的方式，可以避免许多其他优化肠道健康的方法所带来的问题。
“后生元令人兴奋，”爱尔兰科克大学的微生物学家Colin Hill表示，“感觉我们所处的这个领域可能正处于一个即将爆发的关键时刻。”
当然，生活方式类杂志和健康食品商店正在全方位地赞美后生元，从改善皮肤、强壮肌肉到阻止潮热和预防腹泻。但究竟什么是后生元，它们是如何工作的，它们真的是我们一直期待的通向健康肠道的完美捷径吗？
让我们从生活在我们身体内外的100万亿个细菌、真菌和病毒开始了解，它们主要生活在我们的肠道中。我们知道微生物组与良好的身心健康有关。这种关系是互惠互利的：作为提供食宿的交换，有益的肠道微生物支持我们的免疫系统，保护我们免受有害细菌的侵害，并帮助我们消化食物。
科克大学的Harriët Schellekens表示，微生物组还会影响我们的能量水平，改变我们储存脂肪的方式，改变我们对激素的反应方式，这些激素会让我们感到饥饿或饱腹。最近的证据表明，微生物组也会影响大脑，影响我们的行为，甚至在衰老过程中发挥作用。
然而，我们的肠道微生物是非常敏感的。我们的饮食、年龄和居住环境都会影响肠道内物质的平衡及其有益作用，另外压力和药物（如抗生素或化疗）也可能会使肠道失去平衡。这就是益生元和益生菌的作用所在。
几十年来，它们一直被作为一种重新填充肠道以保持微生物多样性和肠道健康的方法来进行销售。微生物组是一笔大生意：2021年，全球益生菌产业估计价值近600亿美元，而且还在增长。
益生元和益生菌有很多好处。有证据表明，服用益生菌补充剂有助于减少服用抗生素后发生腹泻的次数，有助于改善肠易激综合征等消化问题，并在一定程度上可降低感冒的患病风险和时长。
益生菌产品教育联盟（Alliance for Education on Probiotic Products）还表示，也有一些证据表明，益生菌补充剂可以帮助改善旅行期间发生的腹泻、便秘、幽门螺杆菌感染、艰难梭菌感染、鹅口疮和乳腺炎。
使用益生元补充剂，本质上是提供食物给有益的肠道细菌。虽然其相关的证据相对较少，不过研究表明，它们可能通过让我们感觉更饱来调节我们的进食欲望，并促进钙的吸收——这对骨骼健康有好处。
然而，尝试使用益生元和益生菌来促进我们的微生物组也不是没有问题。首先，我们还不够清楚肠道微生物以什么为食，而研究表明，补充剂中的活微生物并不总能在我们的消化道中存活下来。
此外，还存在一些关于“处理”活微生物的问题。它们必须小心储存，因为许多微生物对高温或湿度都很敏感，而且剂量也并不精确，因为我们很难知道究竟有多少细菌还活着。虽然益生菌引发疾病的情况很罕见，但这种情况确实会发生，而这对免疫系统较弱的人来说可能是很严重的。
肠道药房
虽然“后生元”的确切定义存在争议，但通常被认为是以下三种物质之一：（1）死亡的微生物，这比我们想象的更有用；（2）当微生物发生分解时产生的碎片；（3）微生物分泌的酶、维生素、多糖和短链脂肪酸等化学物质。无论是哪一种物质都有自己的作用，有时是触发与其他物种的相互作用，更多的时候是通过肠道与我们的身体直接相互作用。
如果将肠道微生物组比作一个天然的药房，后生元就是它分发的药物。伦敦国王学院的Tim Spector说：“微生物对你的健康至关重要，只是因为它们产生了令人惊奇的东西，也就是这些后生元。”
到目前为止，许多识别和探索后生元潜力的工作都是通过在细胞实验或动物实验完成的，但在人类身上也有一些令人鼓舞的发现。以短链脂肪酸为例，这些是大肠中的微生物在食用难以消化的纤维时产生的代谢物，如韭菜、香蕉和芦笋等食物中的菊粉。
其中，一种叫做丁酸的短链脂肪酸似乎特别有用。它与免疫细胞相互作用，有助于维持我们的免疫系统的平衡，以在耐受肠道内的有益细菌的同时对任何试图侵入肠道的有害细菌发起攻击。
缺乏丁酸盐与食物过敏有关，最近的研究表明，这种代谢物在生命最初几年建立食物耐受性的过程中发挥了作用。它还能保持肠壁坚固，减少导致肥胖和肠道疾病的炎症发生。
临床试验表明，丁酸盐可以作为溃疡性结肠炎的一种有效的辅助疗法，含有丁酸盐的灌肠剂可以治疗改道性结肠炎，这种结肠炎可能在手术后部分肠道缺乏营养时发生的。
只有一个问题。波兰华沙医科大学的儿科免疫学家Wojciech Feleszko表示：“丁酸盐闻起来像屁。”因此，直接服用丁酸盐是一个挑战。
但是芝加哥大学的研究人员已经将这种物质封装在称为“胶束（micelles）”的球形容器中，用以治疗食物过敏，这在小鼠身上显示了出了十分有希望的效果。研究人员希望他们微小、无味的胶囊能够治疗甚至预防过敏。
另一个有前途的后生元的例子是雌马酚（equol）——这是某些肠道细菌分解大豆中的化合物时产生的一种代谢物。它的化学结构与雌激素很像，一些研究表明，肠道产生这种物质的能力与乳腺癌患病风险之间存在联系。一项小型试验还发现，它可以降低更年期潮热的严重程度。
一些后生元具有调节免疫系统的能力，也意味着它们正被作为一种有前途的癌症治疗的辅助手段被研究着。例如，研究表明，某些后生元可以帮助减少免疫疗法的副作用，而其他一些后生元似乎可以抑制肿瘤。对不同类型癌细胞的早期研究表明，乳杆菌分泌的废物会引发癌细胞死亡或削弱它们侵入其他组织的能力。
对后生元的研究不仅关注了如何使用它们来帮助治疗特定的临床病症，现在有越来越多的工作正在研究它作为消费产品的潜力。在英国和美国的健康食品商店和网上，已经可以找到后生元补充剂。问题是，它们在多大程度上起作用？
以尿石素A（UA）为例。UA是我们肠道微生物以核桃、石榴和草莓等食物为食时产生的代谢产物。这种物质被认为有助于维持线粒体的功能，线粒体的功能会随着我们年龄的增长而逐渐衰退，并与衰老相关的各种问题有关。
并不是每个人的肠道菌群都能从食物中产生这种代谢产物，这让人们对开发一种口服补充剂产生了兴趣。一家名为Amagentis的瑞士公司开展的临床试验表明，服用UA补充剂可以改善老年人的线粒体健康，增强腿部力量，缓解骨关节炎的疼痛。这些发现使得第一款UA补充剂——Mitopure在2020年上市。然而，保证线粒体健康并不便宜——两个月的胶囊价值为200美元。
与此同时，其他研究人员正专注于利用死细菌改善肠道健康。尽管这听起来有点违背直觉，但细菌并不一定要活着才有帮助。例如，嗜黏蛋白阿克曼菌（Akk菌），一种以肠道粘膜为食的微生物，经常出现在身材苗条、健康的年轻人的微生物组中。相反，该菌在患有肥胖症、2型糖尿病和肠易激综合征的疾病人体内的水平较低。研究表明，给小鼠补充Akk菌可以防止它们变得肥胖。
为探索Akk菌作为人体后生元补充剂的潜在效果，比利时天主教鲁汶大学的Patrice Cani和他的同事们对32名超重或肥胖的志愿者进行了一项临床试验。研究表明，与服用安慰剂的人相比，无论这些细菌是死是活，它们都能提高胰岛素敏感性，从而降低患2型糖尿病的风险、降低血液胆固醇和降低体重。
该团队甚至在这种细菌的表面识别出了一种蛋白质，他们认为这种蛋白质是发挥作用的主要因素。参与该试验的两名研究人员创建了Akkermansia公司，该公司近期推出了一种含有灭活Akk菌的补充剂，以帮助人们控制体重，降低患心血管疾病和2型糖尿病的风险。
后生元的优势
研究死细菌或微生物产生的“废物”具有几个切实的优点。与益生菌不同的是，你不必将它们储存在完美的条件下以保持细菌的活力，也不必担心它们在肠道中生长失控。这意味着你可以更精确地控制剂量，安全问题也更少。
然而，加拿大安大略省的韦仕敦大学的名誉教授Gregor Reid表示，我们需要更多的证据来证明后生元会使我们的肠道变得更加健康。
缺乏高质量的试验困扰着该行业的发展。2019年，一个国际科学家小组一致认为，一种产品若要被指定为后生元的产品，必须要在受控的、高质量的试验中被证明其具有健康益处。Reid说，目前市场上没有多少补充剂有人类数据来证明其益处。
“消费者需要知道他们购买的是什么，以及他们可以期望它做什么。不幸的是，商业方面对新术语的理解如此之快，以至于它走在了科学的前面，但结果可能完全是无稽之谈。”
Schellekens表示，更重要的是，补充剂只有在有什么东西需要修复的情况下才会起作用。例如，在西方国家，大约25%的女性拥有将大豆转化为雌马酚能力的微生物。因此，只有其他75%的人才需要服用补充剂。
目前，饮食可能是获得后生元的最佳途径。通常的建议是：多吃植物基食物，远离过度加工的食物。人们普遍认为，食用发酵食品（如酸奶、泡菜、味噌、康普茶和开菲尔）有益，因为这些食品中含有能产生后生元的活细菌。但Hill说，即便如此，这也只是一种大家普遍的想法，还没有足够的证据支持。
“当然，发酵食品似乎是世界上大多数健康饮食的一部分，但我们没有直接证据表明这是因为发酵食品中含有细菌，无论细菌是活的还是死的。我们正试图在这方面找到证据。”
他说，另一个问题是，与我们的心脏或肝脏不同，肠道健康没有可靠的生物标志物。Hill说：“如果我们能够对体内微生物组的状态进行了数字化评估，那么我们就可以看到，我们正在采取的每一项行动是否能够改善肠道健康，但我们还没有做到这一点。”
尽管障碍重重，但是Schellekens仍对后生元革命将带来新药充满希望。她说：“我们有一个天然的微生物工厂，可以生产大量对我们有益的东西。这是一个巨大的未开发资源。”
Spector说：“整个药房都在你的肠道里等着你。现在的挑战是学习如何利用它。”
原文链接：https://www.newscientist.com/article/mg25634150-200-how-postbiotics-could-boost-your-health-and-even-help-reverse-ageing/
作者｜Jessica Bond编译｜ZQ审校｜617编辑｜崔心伟