肠道微生态:人体内不可忽视的“隐形器官”
(来源:上观新闻)
这是 达医晓护 的第 6465 篇文章
在过去的很多年里,人们通常认为大脑、心脏、肝脏等实体器官决定了人体的生理功能状况。但随着现代医学生物学的发展,人们逐渐认识到另一个庞大、复杂且功能极其重要的系统——肠道微生态的重要性。
一、什么是肠道微生态?
肠道微生态并非传统意义上由人体细胞构成的解剖学器官,它主要由人体肠道内的细菌、真菌、古菌、病毒以及原生动物组成,其中以细菌占据绝对主导地位。据估算,一个健康成年人肠道内的微生物数量大约有39万亿个,超过了人体自身细胞的总数,这些微生物能够执行人体自身细胞无法完成的生化反应。
肠道微生态的建立始于人类出生的那一刻。随着年龄的增长、饮食结构的固化以及环境的暴露,肠道微生态在3岁左右逐渐趋于成人化,并在成年期保持相对的动态稳定。不过,这种稳定是脆弱的,会随着饮食习惯的改变、药物,尤其是抗生素的使用、年龄的增长以及疾病的发生而发生改变。
二、肠道微生态有什么功能?
01 消化和代谢能力的扩展
人类自身的消化能力并不完善,我们能够轻松消化淀粉、蛋白质和脂肪,但对于植物性食物中的复杂碳水化合物,如纤维素、半纤维素、果胶等,人体缺乏相应的分解酶。这些未被小肠消化的物质会进入结肠,成为肠道微生物的食物。
肠道细菌通过发酵作用分解这些复杂的碳水化合物,这一过程的主要产物是短链脂肪酸,主要包括乙酸、丙酸和丁酸等,对人体具有极高的生理价值:
提供能量
丁酸是结肠上皮细胞最主要的能量来源,充足的丁酸可以维持肠道黏膜的完整性,防止肠道屏障受损。
调节代谢
丙酸被吸收进入血液后,会参与肝脏的糖异生,并在一定程度上抑制胆固醇的合成;乙酸则进入外周循环,参与肌肉和脂肪组织的能量代谢。
维持肠道环境
短链脂肪酸能够降低肠道内的pH值,这种偏酸性的环境有利于抑制某些致病菌的生长。
此外,肠道微生物还参与了维生素K以及B族维生素等多种维生素的合成,是维持人体正常凝血功能和神经系统健康的关键。
02 免疫系统的训练与调节
肠道不仅是消化器官,还是人体最大的免疫器官。人体约70%的免疫细胞分布在肠道相关淋巴组织中。
一方面,肠道中大量的共生菌通过竞争空间和营养物质,直接阻止致病菌在肠道黏膜上附着和繁殖。同时,它们还能分泌抗菌肽,直接杀灭潜在的病原体。
另一方面,肠道微生态可以参与免疫系统的调节。在生命早期阶段,肠道微生物的抗原刺激可以促进免疫耐受建立,即帮助免疫系统学会区分“无害的共生物/食物抗原”和“有害的病原体”,避免发生过度的免疫反应。如果这一阶段肠道微生态建立不良,可能会增加日后患过敏性疾病和自身免疫性疾病的风险。
在成年期,肠道微生态持续调节着免疫平衡。例如,某些细菌能够诱导调节性T细胞的分化,这一细胞的主要功能是抑制过度的炎症反应。当肠道微生态失调,这种抑制作用就会减弱,从而导致肠道处于慢性低度炎症状态。研究已经证实,这种微生态失调驱动的慢性炎症不仅与炎症性肠病直接相关,还参与了肥胖、2型糖尿病甚至心血管疾病的病理过程。
03 参与肠脑轴与神经通讯
近年来,神经科学和微生物学交叉领域最引人注目的发现之一就是“肠脑轴”,这是一条连接肠道神经系统与中枢神经系统的双向通讯网络。通过这一网络,肠道微生物代谢产生的多种化学物质可以直接或间接影响大脑的神经功能。
研究表明,肠道微生态的结构变化与某些精神和神经系统疾病存在关联,包括抑郁症、焦虑症、自闭症谱系障碍以及帕金森病。虽然目前许多研究仍处于机制探索阶段,但通过调节肠道微生态来干预中枢神经系统疾病,已经成为现代医学的重要前沿方向。
三、如何科学维护肠道微生态的健康?
1. 增加膳食纤维的摄入
膳食纤维是肠道有益菌的专属食物,现代高脂肪、高精制糖、低纤维的饮食模式已被证实会导致肠道微生物多样性下降。建议成年人每天摄入至少25-30克的膳食纤维,可以选择全谷物(如燕麦、糙米)、豆类、蔬菜(特别是菊芋、洋葱、大蒜、芦笋等富含菊糖的植物)和水果等。
2. 摄入含有活性发酵微生物的食物
传统的发酵食品在制作过程中会产生大量活性微生物。无糖酸奶、开菲尔、纳豆、未经巴氏杀菌的酸菜和泡菜等,都含有丰富的乳酸菌或双歧杆菌。这些通过食物摄入的细菌在通过消化道的过程中,能够产生有益的代谢产物,并对肠道免疫环境产生短暂的积极刺激。
3. 拓宽植物性食物的多样性
肠道细菌种类的丰富程度与宿主的健康状况呈正相关。由于不同的细菌偏好发酵不同类型的植物碳水化合物,因此食物越单一,菌群结构也就越单一。一项针对全球人群肠道微生物的大型研究发现,每周摄入超过30种不同植物性食物的人群,其肠道微生态的多样性显著高于每周摄入少于10种的人群。
4. 谨慎且合理地使用抗生素
抗生素能够对抗细菌感染,但它们在杀死致病菌的同时,也会对肠道内的有益共生菌造成无差别攻击。一次短期的广谱抗生素治疗,可能会使肠道微生态的结构发生剧烈改变,且部分菌群可能需要数月甚至更长时间才能恢复,有些甚至无法完全恢复。因此,抗生素必须在医生的明确诊断和指导下使用,切忌滥用。
5. 保持健康的生活方式
长期的精神压力会导致皮质醇水平升高,进而改变肠道蠕动和肠道黏膜的通透性,影响微生态平衡。此外,睡眠剥夺和昼夜节律的紊乱也已被证实会改变肠道菌群的组成及其代谢活动。因此,规律的作息、充足的睡眠和有效的压力管理,同样是维护肠道微生态的重要一环。
总而言之,肠道微生态能够深度参与人体生理运转。善待肠道内的微观世界,本质上就是善待人类自身的健康!
参考文献
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作者:上海市普陀区人民医院