人们对肠道菌群的关注，是从一对小老鼠开始的 | 膳食纤维饮食指南
【2020-05-29】
最近几年肠道菌群突然火了，各种各样的乳制品、保健品打着调节肠道菌群健康的大旗进入市场。但事实上这并非突然兴起的概念，最早的研究，要从上个世纪说起。人们对肠道菌群的关注，是从一对小老鼠开始的。
1996年，美国科学院、医学院双料院士Jeffery Gordon尝试用小老鼠研究肠道共生微生物与人类生理机能、代谢及营养之间的关系。他把一对双胞胎的肠道微生物植入到两只无菌鼠身上。这对双胞胎的过人之处在于，他们基因相同却一胖一瘦。结果移植胖人菌群的小鼠，变成了“ 月半 鼠 ”，而移植瘦人菌群的小鼠依然“我形我瘦”。
图片来自：SELF格致论道
实验无情地揭露了肠道菌群与人体健康的关系，从而打通了人类饮食和疾病关系的任督二脉。
此后“肠道菌群”开挂般的人生就变得理所当然了。越来越多的研究发现，肠道菌群如同“变相怪杰”一般，有着各种超凡的能力：
① 它们可以调节食物的消化吸收。肠道菌群的基因组中存在许多编码碳水化合物活性酶的基因（包括糖苷水解酶及糖基转移酶等）可帮助宿主消化糖类；能合成多种人体生长发育所必需的维生素（如双歧杆菌、乳酸杆菌可以合成维生素B1、B2、B6、B12以及维生K和叶酸）;能促进人体对矿物元素的吸收。
② 它们与糖尿病、肥胖症、肾结石、炎症性肠病、复发性尿路感染、食物过敏、乳糜泻等多种疾病密切相关。
③ 它们可以调节人体免疫系统，影响免疫治疗的效果，进而影响人体寿命。
④ 它们可以影响神经系统的发育，从而改变成体的精神状况及行为表现。
等等……
肠道菌群特征与多种疾病具有关联性
数据来源：Nature Communications,2018
人体95%的共生微生物都存在于肠道中，重量有1~2公斤，它们的细胞数量是人体细胞总数的10倍。也就是说，人只有10%是哺乳动物，另外90%其实是微生物组成的，所以诺奖得主德伯格把人体称为“超级生物体”。成人肠道菌群编码约 330 万个特异基因，是人类基因组编码基因数的 150 多倍，因此，肠道菌群又被称为“人体的第二基因组”。它们与人类共同生存、共同演化了那么多年，一定是有益的、维护健康的存在。
拿到了“肠道菌群”这把利剑，智冠全球的人类如果不做点什么，好像都不符合我们最高智慧物种——“动物界-脊索动物门-脊索动物亚门-哺乳纲-人科-人属-智人种”的风格。
首当其冲，我们要做的，就是判断每个人的肠道菌群是否健康。
2007年，Jeffery Gordon在NATURE杂志上首先提出了“人类微生物组计划”（Human Microbiome Project），这是继2003年“人类基因组计划”完成之后又一全球性科研计划，也是“人类基因组计划”的延伸。有了这个强大的基因组数据库背书，再加上全球科学家对之不倦的功能解读，使得每个人的肠道菌群数据有了科学评判的依据。
这里需要插播一则广告：“人类微生物组计划”的顺利开展，有赖于高通量测序技术的发展。而现在，针对人体肠道菌群的“16S DNA”高通量测序技术已经可以为普通大众所用。我们每个人都可以通过一管粪便，了解自己的肠道菌群状况，并得到科学的干预指导方案。
有了菌群健康数据之后，如何有效改善肠道菌群结构，使它们往健康的方向发展，就成为了当务之急。
改善膳食结构是人们首先想到的并且可以付诸实践的方法。研究发现肠道中的有益菌似乎更偏好膳食纤维，所以科学家们设计了一款“Feed me Feed my bacteria”的饮食套餐，里面包含了大量复杂膳食纤维的食物，以及一些植物提取物和益生元。这种套餐可以有效解决肥胖问题，并已尝试用以治疗Prader-Willi综合征（小胖威利综合征）。
图片来源：上海交通大学生命科学技术学院赵立平团队的研究案例
适当节食对改善肠道菌群也是有帮助的。中国古人“吃七分饱可以长寿”从此有了科学依据。研究发现全生命周期节食的动物的肠道菌群，有着非常特殊的结构，里面一种有益菌叫乳酸杆菌的比例特别高，这种细菌可以帮助宿主发酵乳糖，帮助消化吸收。
粪菌移植是另辟蹊径的一种简单粗暴的改善肠道菌群的方法。它的好处在于一次移植，粪菌菌群可以在体内保持24周，而口服益生菌可能只能保持2周时间。这种方式在治疗复发性难辨梭状芽孢杆菌感染、炎症性肠病、肠易激综合征、便秘、代谢综合征、慢性病毒性肝炎与肝性脑病等各种疾病上都有应用。
图片来源：热心肠先生
最新的研究发现喝咖啡也可以改善肠道菌群。来自贝勒医学院的研究团队发现，相比较于很少或不喝咖啡的人，咖啡爱好者们的肠道微生物组要健康得多。
图片来源：ACG 2019
国内的研究也证实，较低浓度的咖啡摄入可以显著增加小鼠体内乳杆菌、双歧杆菌、大肠埃希菌的数量，并提高木聚糖酶、纤维素酶、淀粉酶、蛋白酶的活性。但高浓度咖啡摄入正好有相反的效果。所以咖啡虽好，也不要贪杯哦。
研究发现，每个人对咖啡因的代谢能力都是不同的。人体对咖啡因的代谢主要通过细胞色素氧化酶系统来完成，细胞色素氧化酶 CYP1A2 基因承担着清除体内咖啡因的任务，它不同的基因型决定了不同的代谢效率。所以，如果你是咖啡重度依赖者，但又想知道喝多少咖啡对自己是适量的，可以做一个咖啡因代谢基因检测试试~
除此之外，植物多酚对于维持肠道菌群的稳态有十分重要的作用。它们广泛存在于茶叶、葡萄、苹果、酒类及多种水果和蔬菜中。长期保持运动的生活习惯也可以显著增加肠道中健康细菌的丰度，抑制有害细菌的数量，对人体产生积极影响。
通过检测肠道菌群的健康状况之后，我们可以采取很多措施来干预和改善肠道的微生态环境，使人体更健康、更长寿。SO, 肠道健康引起你的重视了吗？今天是世界肠道健康日，搞点富含膳食纤维的食物778！还是不知道吃啥吗？小微妹整理了一个列表，照着吃就完事了！
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参考文献：
[1] Jackson, M.A., et al. (2018). Gut microbiota associations with common diseases and prescription medications in a population-based cohort. Nature Communications.
DOI: 10.1038/s41467-018-05184-7
[2] 郑淘等.(2018). 咖啡摄入量对小鼠肠道微生物及酶活性的影响. 中国微生态学杂志.
DOI: 10.13381/j.cnki.cjm.201808006
[3] Shawn G. et al. (2019). P1916 - Caffeine Consumption and the Colonic Mucosa-Associated Gut Microbiota. ACG 2019.
[4] 李浩等.(2019). 植物多酚对肠道微生态影响的研究进展.食品与机械.
DOI : 10.13652 / j.issn.1003-5788.2019.06.040
