赵勇：17分钟讲述肠道有益菌如何改善雄性生殖力
大家好，很高兴来到《肠·道》这个频道。我是赵勇，我来自中国农科院北京畜牧兽医研究所家畜营养与调控科技创新团队。我今天和大家分享的研究成果是如何改善雄性生殖力，我来谈一下肠道有益菌群在其中的作用。
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在世界范围内，不孕不育率呈一个逐渐升高的趋势，在发达国家可以达到 20%以上。
在我国，平均每 8 对育龄夫妇中，就有1对面临生育困难的问题，不孕不育率可以达到 15%以上，而且男性和女性的问题各占一半。
《中国不孕不育调查研究报告》显示，我国的不孕不育率，在 25-30 岁人群中是最高的，呈现一个年轻化的趋势。
而且据调查研究发现，从 1970 年到 2010 年间，男性的精液质量在不断地下降。精子的浓度和精子总数都下降了大约 50%左右，而且精子的活力也是呈现一个下降的趋势，下降了大约也有 40%~50%。整体来说，男性的精液质量，在世界范围内呈现一个下降的趋势。
虽然咱们科技发展了，咱们的生活水平上升了，但是男性的疾病——特别是生殖疾病问题，呈现逐渐增加的趋势。这对于男性，对于咱们人口的发展，是非常不利的。
男性生殖的问题，是由哪些原因造成的呢？这有非常多的原因。
男性不育，90%以上是由于精子质量差。在受精的过程当中，精子要经过一个远距离的穿梭，到达卵子，和卵子进行结合。所以精子的质量如果不过关，它的浓度、活力达不到要求，它是无法完成受精过程的。
而且现在的研究发现，精子的质量差有非常多的原因。比方说弱精、少精、死精、无精，这些是主要的原因。其他还有一些原因，比方说输精管堵塞、精索静脉曲张，这些问题也是可能导致男性不育的。
这些生理上的原因是什么导致的呢？现在研究发现，一个是环境的问题，第二个是食物的原因。而且咱们现在的一些年轻男性，他们生活不规律，比方说他们过多地熬夜，或者是抽烟、喝酒，都可能导致精子质量的下降。
所以，现在辅助生殖成了一个非常大的产业。上世纪 1978 年，第一例试管婴儿在世界上产生，随后辅助生殖就逐步地发展起来，而且越来越受到人民的关注。
辅助生殖可以帮助一部分人群，解决生育上的问题。比方说有些人群，他的精子比较弱——弱精症，他是有精子的，而且这些精子是活着的，所以可以通过辅助生殖的办法，达到生育的效果。
但是很大一部分人群，他们的精子有非常大的问题，辅助生殖是没有办法帮助他们解决生殖问题的。
精子发生是在睾丸中进行的，这是一种很密闭的环境。睾丸当中有非常多的生精小管，生精细胞就是在生精小管里产生的。生精小管里边有非常多的细胞，比方说支持细胞、间质细胞，还有各种各样的生精细胞。
支持细胞，主要是来支持生精细胞逐步地从精原细胞发育到精母细胞，再发育到圆头精子细胞，再发育到变形的精子。这种变形的精子，再进一步到达附睾，进一步地成熟，然后排出，进行受精。
生精小管还有间质细胞，它们主要是负责产生一些激素——比方说睾酮，来帮助精子发生，来完成这个过程。
在中国，从古到今有很多中药，帮助男性提高生育能力，比方说枸杞、人参，还有一些其他的中药。
现在有一种很重要的观点，就是食疗可以改善男性不育的状态。但是这种改善，在很大程度上还有一定的副作用。“是药三分毒”，药还有一定副作用，而且它们的效果可能不是太佳。
所以在过去的几年里，我们进行了大量的研究，我们发现肠道有益菌群，可能在帮助雄性/男性生殖上，有很大的作用。
肠道的菌群分为三大类——有益菌、有害菌和中性菌，它们处于一个动态平衡的过程中。有益菌群相对来说偏高一点，那么对机体是有益的；但是在一些病理条件下，有害菌群增多，可能就会产生一些疾病，因为这些有害菌群可以产生一些小的物质，到达身体的各个部位，产生一些有害的作用。
肠道的菌群在咱们生活、生命当中起到非常大的作用。中国有句古语，叫“病从口入”，实际上说的就是疾病起于肠道。
但是现在研究发现，疾病起于肠道，它还不止于肠道。肠道中有许多种细菌，这些细菌咱们可以叫它为“第二个体”，它们调控着身体的各个部分，它们影响着身体的其他各个脏器的功能，所以说肠道这些疾病，它起于肠道，它又不止于肠道。
而且在过去的几年中，一些世界顶级的科技期刊，比方说 Nature、Cell、Science，发表了大量的论文，证实了这种研究成果，也就是证实了肠道菌群和身体的其他器官是息息相关的。
从而建立了比方说脑肠轴——脑子和大肠形成一种相互作用的关系。
大脑可以合成一些小分子的物质，它可以到达肠道，调控肠道上皮，调控肠道里边的微生物。
但是同时肠道里面的微生物，它也可以产生一些小分子的物质，到达大脑，来调控大脑的一些机能，比方说近期研究的帕金森疾病，它就和肠道微生物是息息相关的。
在我们过去研究的几年当中，我们想探究一下，肠道和生殖轴之间是不是也存在着一种关系？
肠道还可以称为“第二大脑”。而生殖轴是从下丘脑、垂体，到达生殖腺——比如说睾丸或者卵巢。下丘脑产生促性腺激素释放激素，来刺激垂体，然后垂体产生促性腺激素，来调控身体中的精子或者卵泡的发育过程。
所以在肠道和生殖轴之间，它们可能产生一种很大的相关性。我们研究表明，确实是存在这种相关性的。我们发现，有益菌群移植，可以改善肠道当中的有益菌群的含量，来促进精子的发生。
我们这项研究实际上进行了好多年。我们发现一种寡糖——褐藻寡糖，它是从藻类当中提取出来的一种寡糖，我们发现它可以促进精子的发生，所以说我们就想研究一下它的机理是什么。
我们发现，这种褐藻寡糖可以增加肠道中有益菌群的含量，抑制有害菌群的含量，来调控精子的发生。这样的话，我们就想，如果褐藻寡糖可以通过调控肠道菌群，来促进精子的发生，那么通过菌群移植，将有益菌群移植到动物的肠道当中，是否可以改善精子发生？
所以我们就做了一个动物模型，我们通过一个方法抑制了睾丸当中精子的发生，然后把有益菌群移植到动物体内。
我们研究发现，有益菌群移植以后，可以很大程度地改善动物的精子发生。和模型组相比，精子的浓度可以提高 2~3 倍，而精子的活力可以提高大约 10 倍。
而且从细胞水平上，我们也发现，肠道有益菌群移植以后，生精小管当中的细胞数量是逐步增加的，比如说从精原细胞、精母细胞，一直到圆头精子、变形后的精子，都呈现一种逐步增加的趋势。
所以这就给我们带来了很大的希望：我们可以通过肠道有益菌群移植，来改善雄性动物/男性的生殖力，来改善精子的质量。这些研究逐步地在提高我们的信心，提高我们使用有益菌群来改善男性生殖力的愿望。
这些有益菌群，它们是如何来改善动物的生殖力的呢？
有益菌群移植了以后，可以改善肠道当中有益菌群的含量，抑制有害菌群的含量，通过这种平衡，来促进肠道中有益菌群的定植、增殖，提供一些小的有益物质，进入到血液代谢当中。
我们通过血液代谢组和睾丸代谢组的研究发现，肠道有益菌群移植以后，可以改善血液当中的代谢产物。这些血液当中的代谢产物，通过血液循环进入到睾丸，在睾丸当中调节睾丸的微环境，从而达到促进精子发生、改善精子数目和活力的作用。
所以这些研究就是一步步地在证实，肠道有益菌群和生殖轴，是息息相关的，通过提高肠道有益菌群的含量，是可以提高动物的繁殖力的。所以，我们又进行了进一步的研究。
肠道有益菌群移植了以后，是否可以改善雄性动物的繁殖力？
我们发现是的，它可以改善雄性动物的繁殖力。动物怀孕率能提高 5~6 倍，产子数大概能提高两倍。在模型组当中，产子数大概只有对照组的一半，而有益菌群移植了以后，它可以提高到和对照组基本一样的情况。
所以这些结果就在告诉我们，肠道有益菌群在生殖轴——特别是在男性生殖上，起到了一个非常大的作用。
所以我们下一步再继续研究，我们进行的这种肠道有益菌群的移植，是一种混合菌群的移植，我们是否可以从中找到一些特定的菌？
而且我们研究也发现，我们这种肠道菌群移植具有很大的特异性，不是说对机体的所有疾病都可以起到作用，而是说它们就是非常特异地调控精子的发生。我们同时研究了肝脏、心脏、肺以及其他一些器官的功能，发现肠道有益菌群移植对这些器官是无害的，但是有益的作用也非常少。只有在精子发生上，是有非常大的作用。
所以我们在猜想，这些肠道有益菌群，它其中有一些有益菌，它们是特别特别的“specific”，特别特别的特异的，所以我们下一步是在寻找这种特异的菌群，它是不是能够产生一些特异的有益物质，而这些有益物质可以改善睾丸中的微环境，促进精子的发生，促进精子的数量，提高精子的活力。
在我国，动物——特别是猪的消费量，是非常大的，猪的产业在我国是一个非常大的产业。在人身上我们发现，由于环境、食物或者生活的影响导致了精子质量变差，导致了不孕不育。那么，在动物生产上是否也存在这种问题？实际上是存在的。
有一项调查研究就发现，大约 20%的公猪存在繁殖障碍，没有办法产生精子浓度或者精子活力达到要求的精液，所以它们对猪的生产是起到一个非常大的阻碍作用。而且 5%的公猪，它们提供的精子，产生的仔猪头数只有 5 头以下。平均来说，一头母猪一窝能产下大约 12~13 头的小猪，但是有些公猪的精液质量差，而不能满足生产上的需求。
所以说在动物生产上，也是存在着这种雄性动物精液质量差，从而导致了对生产上的阻碍。
通过调控大动物，特别是猪的肠道微生物，是否可以提高公猪的精液品质？
我们研究发现，是的，通过调控公猪肠道有益菌群的含量，可以改善公猪的精液品质，提高公猪的精液浓度和精子的活力。
精子细胞需要运动，它需要活力，它需要一些蛋白质、脂类，好多的物质结合在一起的作用。我们通过对这些精子的代谢组和血液代谢组，以及精子本身的一些研究发现，通过调控公猪肠道有益菌群的定植，可以改善公猪的一些参数，从而提高公猪的精液品质。
在生产上，如果说能够提高公猪的精液品质，特别是好的一些品种的公猪年龄比较大了以后，如果能通过调控肠道有益菌群，来增加它们的使用率、延长它们的使用时间，这对生产来说是非常有益的。
通过提高肠道有益菌群的含量，我们研究发现，它可以改善公猪的精液品质。肠道微生物可以和营养、环境共同作用，来影响机体的健康，从而影响生殖系统的健康，达到调节精子发生，或者是卵泡发生的过程。
我们希望通过再进一步的研究，可以找到这种特异的有益菌群，来可以提高男性的生殖力，或者提高动物生产上的雄性动物繁殖力，从而来提高大家的健康程度，或者是提高动物的生产率，这是我们的一个大的愿望。
好，谢谢大家！