“菌”情初探
人体就像是一个生态系统，体内外定植了多种多样的共生微生物，其中80%分布于肠道，再细分主要分布于远端小肠和结肠中，统称为肠道菌群。肠道菌群的种类多达1000余种，质量可达0.2公斤，数量超过1014 个，约为人体自身细胞数量的1.3倍。肠道菌群的基因数量达到330万个，远远大于人类基因组(23000个基因，与蜻蜓的基因数相当)。庞大的肠道菌群主宰着人体的复杂功能。
肠道菌群能够生成细菌蛋白质，帮助分解食物中的化合物和合成维生素及其他营养物；菌群为肠道提供了定植抗性，抵御有害微生物的侵害和保护肠道上皮组织免受损伤；菌群能够修饰神经系统、维持免疫系统和促进血管发生。菌群还能够调节骨密度和促进脂肪储存，还能促进药剂代谢成活性化合物。
（图片引用于Laukens et al., 2016）
肠道菌群还具有双向调节功能，区分成有益菌、致病菌和共生菌。有益菌和致病菌顾名思义就是对机体有益处和害处的菌群，而共生菌是可以任何一种方式的细菌；他们既不完全有益，也不是致病的，共生菌是中立的。人类的生活方式会通过作用于共生菌对健康或疾病发展发挥作用。如果我们饮食健康干净，妥善处理压力，睡眠充足，经常呼吸新鲜空气和运动，这些共生菌就倾向于有益菌的一面。反之，这些共生菌就可能演变成致病菌。
我们当然希望所有类型的微生物都恰到其份地有益于身体。例如有益菌为身体提供营养，有助于清除废物。适量的致病菌可以训练机体的免疫系统，维持免疫系统对病原菌的入侵的警觉性。然而，当致病菌在数量上超过或者在功能上压制有益菌时，平衡状态被打破引起肠道菌群的失调就极有可能引发机体不适，例如增加肠道内膜的通透性和破坏肠道完整性，使身体更容易受到自身免疫和炎症性疾病的侵害。近年来，学者指出了数十种高发性的与肠道菌群失调相关的疾病，例如克罗恩氏病(CD)、溃疡性结肠炎(UC)、肠道易激综合症(IBS)、艰难梭菌感染、大肠癌、过敏、乳糜泻、1/2型糖尿病和肥胖等等。
肠道菌群的代谢产物也具有非常重要的功能，其能够向机体大脑发送信号，通过在大脑和肠道之间发挥作用的迷走神经来传输调节饮食行为的信号。有些代谢产物，例如微生物发酵膳食纤维生成的短链脂肪酸，能够跨过肠道屏障，进入循环系统，一方面可以向免疫系统发出信号，另一方面可以穿越血脑屏障，同时调节神经生理学。这也就意味着机体中的肠-脑轴是肠道和大脑之间出现的一种特殊的交流通路，其主要就是通过肠道菌群的作用来实现，能够影响人类的情绪、心理健康和行为等(Sampson & Mazmanian, 2015)。
（图片引用于Sampson & Mazmanian, 2015)
简而言之，肠道菌群影响机体的健康，机体反过来也会影响肠道菌群的健康，相互依存，共生共荣。
参考文献
Sender R, Fuchs S, Milo R. Revised estimates for the number of human and bacteria cells in the body[J]. PLoS biology, 2016, 14(8): e1002533.
Laukens D, Brinkman B M, Raes J, et al. Heterogeneity of the gut microbiome in mice: guidelines for optimizing experimental design[J]. FEMS microbiology reviews, 2016, 40(1): 117-132.
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de Vos W M, de Vos E A J. Role of the intestinal microbiome in health and disease: from correlation to causation[J]. Nutrition reviews, 2012, 70(suppl 1): S45-S56
Sampson T R, Mazmanian S K. Control of brain development, function, and behavior by the microbiome[J]. Cell host & microbe, 2015, 17(5): 565-576.