化合物在調(diào)解腸道菌群研究中的應用
近年來，腸道菌群已經(jīng)成為科研領(lǐng)域的研究熱點，涉及領(lǐng)域之廣泛，最近幾年的研究主要集中在腸道菌群與多種疾病發(fā)生和發(fā)展的聯(lián)系。近年來，腸道菌群時常登上各大國際學術(shù)周刊，實火！
腸道菌群，顧名思義，即寄居在人體腸道內(nèi)微生物群落的總稱。目前研究認為，腸道菌群不是與生俱來的，而是一個“外來戶”。在嬰兒呱呱墜地時，“哇”的一聲，腸道菌就“聞聲而來”了，腸道菌群的祖先們隨著第一口呼吸，第一口乳汁，進入體內(nèi)，安營扎寨并逐漸壯大。隨著后期我們生活方式、營養(yǎng)、生長環(huán)境的影響，腸道菌群不斷調(diào)整形成相對穩(wěn)定的群落。
腸道菌群看不見摸不著，常常被我們忽略，但一串數(shù)字會讓你不得不重視它的存在：腸道菌群包含約 1000 種不同的細菌，細菌總量約為 1014 個，是人體所有體細胞總數(shù)的 10 倍！編碼約 330 萬個特異基因，是人類基因組編碼基因數(shù)的 150 多倍。是不是驚到了？萬一這些細菌在體內(nèi)造反咋整？
不要擔心，細菌也有好壞，好的細菌也就是我們常說的共生菌，占腸道菌群的 99% 以上，這些細菌可以與人體同呼吸，共命運。腸道菌群幫助人體消化，保護腸道健康，增強免疫功能，抑制致病菌生長，維護人體健康，所以我們大多數(shù)情況下，都可以相安無事。
隨著研究的不斷深入，尤其對腸道菌群與疾病關(guān)系的深入研究，發(fā)現(xiàn)腸道菌群的作用遠遠超出我們?nèi)粘ＵJ知。很多科學家都把腸道菌群作為人體的一個“分泌器官”，通過分泌各種不同代謝物作用于機體，進而調(diào)節(jié)機體的生理過程。
在一些疾病狀態(tài)下，往往會發(fā)生腸道菌群失調(diào)。目前已經(jīng)發(fā)現(xiàn)腸道菌群與多種疾病的發(fā)生存在密切關(guān)系，如心血管疾病、肥胖、糖尿病、癌癥、腸易激疾病、炎癥性腸病、神經(jīng)系統(tǒng)疾病等。
例如腸道菌群失調(diào)一直認為和兒童患自閉癥譜系障礙 (ASD, Autism spectrum disorder) 有關(guān)，但其機理還不清楚。去年，據(jù) Science Advances 的一篇文章報道，北京大學及其他科研機構(gòu)科學家通過對 39 名 ASD 患兒及年齡、性別相當?shù)奈椿?ASD 兒童糞便進行收集分析，發(fā)現(xiàn)腸道菌群失調(diào)導致腸道菌群解毒功能降低，而毒素積累與自閉癥譜系障礙有很大關(guān)系。
雖然腸道菌群與某些疾病的作用機制尚未明確，但很多臨床研究及科研報道指出，腸道菌群改善后，一些疾病明顯得到改善甚至被完全治愈。這些鼓舞人心的科研成果極大地帶動了腸道菌群與疾病關(guān)系的研究，甚至有不少科學家倡導把腸道菌群作為一個新的疾病治療靶標。
除了腸道菌群與疾病關(guān)系的研究之外，它與藥物代謝關(guān)系也是目前的一個熱點�；纪瑯蛹膊〉牟煌∪朔孟嗤乃幬�，藥效卻不完全相同，這可能和個體腸道菌群存在差異有關(guān)。腸道菌群可以直接或間接參與藥物的代謝，可以導致藥物代謝激活、致毒、失活甚至藥物耐受等。2019 年，Andrew L Goodman 等人在 Nature 上發(fā)表了一項研究成果，他們將 271 種常見藥物分別與腸道菌群進行共培養(yǎng)，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，近 2/3 藥物可以被一種及以上菌株代謝，并且每種菌株可以代謝 11~95 種不同的藥物。腸道菌群與藥物體內(nèi)代謝過程的研究，將為個體化醫(yī)學和精準醫(yī)療提供重要信息。
腸道菌群失調(diào)該如何調(diào)節(jié)呢？其實腸道菌群調(diào)節(jié)已經(jīng)作為一些疾病治療的干預手段，常用的調(diào)節(jié)腸道菌群的方法有：
1、飲食調(diào)節(jié)：均衡飲食，增加富含膳食纖維食物的攝入。
2、益生元、益生菌及抗生素干預：益生元和益生菌作為市面上常見的保健品，對腸道菌群穩(wěn)定有一定的好處。對于抗生素，由于對菌種不具有特異性，所以服用抗生素須慎重，不要濫用。
3、腸道菌群移植 (FMT)：腸道菌群移植是指將健康人體的菌群移植到菌群失調(diào)病人體內(nèi)，目前主要應用于艱難梭菌感染的治療中，但最近也有用于心血管疾病、肥胖等疾病治療中的報道。但考慮到存在毒素及病原體轉(zhuǎn)移的風險，該方法的使用存在一定限制。
最后，為助力科研，MCE 整理并上線了腸道菌群代謝化合物庫，各大科研領(lǐng)域的朋友們不要錯過~~
參考文獻
1. Jeremy K. Nicholson, et al. Host-Gut Microbiota Metabolic Interactions. Science. 2012 Jun 8;336(6086):1262-7.
2. Zimmermann, M., et al. Mapping human microbiome drug metabolism by gut bacteria and their genes. Nature 570, 462-467 (2019).
3. Jin, L., et al. Gut microbes in cardiovascular diseases and their potential therapeutic applications. Protein Cell. 2020 Sep 28.
4. Hertel, J., et al. (2019). Integrated analyses of microbiome and longitudinal metabolome data reveal microbial–host interactions on sulfur metabolism in Parkinson's disease. Cell Reports, 29(7), 1767–1777
“聞聲而來”的腸道菌群
腸道菌群，顧名思義，即寄居在人體腸道內(nèi)微生物群落的總稱。目前研究認為，腸道菌群不是與生俱來的，而是一個“外來戶”。在嬰兒呱呱墜地時，“哇”的一聲，腸道菌就“聞聲而來”了，腸道菌群的祖先們隨著第一口呼吸，第一口乳汁，進入體內(nèi)，安營扎寨并逐漸壯大。隨著后期我們生活方式、營養(yǎng)、生長環(huán)境的影響，腸道菌群不斷調(diào)整形成相對穩(wěn)定的群落。
腸道菌群看不見摸不著，常常被我們忽略，但一串數(shù)字會讓你不得不重視它的存在：腸道菌群包含約 1000 種不同的細菌，細菌總量約為 1014 個，是人體所有體細胞總數(shù)的 10 倍！編碼約 330 萬個特異基因，是人類基因組編碼基因數(shù)的 150 多倍。是不是驚到了？萬一這些細菌在體內(nèi)造反咋整？
不要擔心，細菌也有好壞，好的細菌也就是我們常說的共生菌，占腸道菌群的 99% 以上，這些細菌可以與人體同呼吸，共命運。腸道菌群幫助人體消化，保護腸道健康，增強免疫功能，抑制致病菌生長，維護人體健康，所以我們大多數(shù)情況下，都可以相安無事。
腸道菌群與人類健康
隨著研究的不斷深入，尤其對腸道菌群與疾病關(guān)系的深入研究，發(fā)現(xiàn)腸道菌群的作用遠遠超出我們?nèi)粘ＵJ知。很多科學家都把腸道菌群作為人體的一個“分泌器官”，通過分泌各種不同代謝物作用于機體，進而調(diào)節(jié)機體的生理過程。
圖 1. 腸道菌群與多種疾病發(fā)生具有密切關(guān)系
在一些疾病狀態(tài)下，往往會發(fā)生腸道菌群失調(diào)。目前已經(jīng)發(fā)現(xiàn)腸道菌群與多種疾病的發(fā)生存在密切關(guān)系，如心血管疾病、肥胖、糖尿病、癌癥、腸易激疾病、炎癥性腸病、神經(jīng)系統(tǒng)疾病等。
例如腸道菌群失調(diào)一直認為和兒童患自閉癥譜系障礙 (ASD, Autism spectrum disorder) 有關(guān)，但其機理還不清楚。去年，據(jù) Science Advances 的一篇文章報道，北京大學及其他科研機構(gòu)科學家通過對 39 名 ASD 患兒及年齡、性別相當?shù)奈椿?ASD 兒童糞便進行收集分析，發(fā)現(xiàn)腸道菌群失調(diào)導致腸道菌群解毒功能降低，而毒素積累與自閉癥譜系障礙有很大關(guān)系。
雖然腸道菌群與某些疾病的作用機制尚未明確，但很多臨床研究及科研報道指出，腸道菌群改善后，一些疾病明顯得到改善甚至被完全治愈。這些鼓舞人心的科研成果極大地帶動了腸道菌群與疾病關(guān)系的研究，甚至有不少科學家倡導把腸道菌群作為一個新的疾病治療靶標。
除了腸道菌群與疾病關(guān)系的研究之外，它與藥物代謝關(guān)系也是目前的一個熱點�；纪瑯蛹膊〉牟煌∪朔孟嗤乃幬�，藥效卻不完全相同，這可能和個體腸道菌群存在差異有關(guān)。腸道菌群可以直接或間接參與藥物的代謝，可以導致藥物代謝激活、致毒、失活甚至藥物耐受等。2019 年，Andrew L Goodman 等人在 Nature 上發(fā)表了一項研究成果，他們將 271 種常見藥物分別與腸道菌群進行共培養(yǎng)，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，近 2/3 藥物可以被一種及以上菌株代謝，并且每種菌株可以代謝 11~95 種不同的藥物。腸道菌群與藥物體內(nèi)代謝過程的研究，將為個體化醫(yī)學和精準醫(yī)療提供重要信息。
腸道菌群調(diào)節(jié)
腸道菌群失調(diào)該如何調(diào)節(jié)呢？其實腸道菌群調(diào)節(jié)已經(jīng)作為一些疾病治療的干預手段，常用的調(diào)節(jié)腸道菌群的方法有：
1、飲食調(diào)節(jié)：均衡飲食，增加富含膳食纖維食物的攝入。
2、益生元、益生菌及抗生素干預：益生元和益生菌作為市面上常見的保健品，對腸道菌群穩(wěn)定有一定的好處。對于抗生素，由于對菌種不具有特異性，所以服用抗生素須慎重，不要濫用。
3、腸道菌群移植 (FMT)：腸道菌群移植是指將健康人體的菌群移植到菌群失調(diào)病人體內(nèi)，目前主要應用于艱難梭菌感染的治療中，但最近也有用于心血管疾病、肥胖等疾病治療中的報道。但考慮到存在毒素及病原體轉(zhuǎn)移的風險，該方法的使用存在一定限制。
最后，為助力科研，MCE 整理并上線了腸道菌群代謝化合物庫，各大科研領(lǐng)域的朋友們不要錯過~~
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參考文獻
1. Jeremy K. Nicholson, et al. Host-Gut Microbiota Metabolic Interactions. Science. 2012 Jun 8;336(6086):1262-7.
2. Zimmermann, M., et al. Mapping human microbiome drug metabolism by gut bacteria and their genes. Nature 570, 462-467 (2019).
3. Jin, L., et al. Gut microbes in cardiovascular diseases and their potential therapeutic applications. Protein Cell. 2020 Sep 28.
4. Hertel, J., et al. (2019). Integrated analyses of microbiome and longitudinal metabolome data reveal microbial–host interactions on sulfur metabolism in Parkinson's disease. Cell Reports, 29(7), 1767–1777
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腸道菌群
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