科普 | 改善我们肠道健康的选择—粪便菌群移植与益生菌
近百年来，人们谈菌色变，大部分微生物被人们敬而远之，我们始终认为从身体中除去细菌是改善健康的最直接方式。但现在我们才认识到身体中的细菌，尤其是肠道中的细菌可以起到很多重要的作用。那么，我们该如何操控这些微生物来改善健康呢？
图 |在肠道中重新“播种”| Nature 540.7634(2016):S109.
塑造菌群
肠道菌群多样性会受到各种因素的影响，包括年龄、饮食、抗生素、生活方式等外部因素以及宿主自身遗传基因等内部因素。饮食习惯会强烈地影响肠道菌群的选择性定植，我们吃下去的东西部分被肠道菌群所吸收，继而塑造它们。但是现代生活方式，尤其是饮食及卫生理念方面的变化，已经改变了我们与菌群的关系。饮食中多摄入植物类食物，尤其是富含纤维类食物可以塑造一个健康的微生物群落。虽然饮食在塑造菌群方面起到一定作用，但对于菌群遭到破坏的宿主，饮食并不是一个精准塑造菌群的方法。存在两大类方式塑造菌群，第一是用粪菌移植或抗生素粗略地、整体地改造菌群，第二是利用益生菌小范围、具体地地改造菌群。
粪便菌群移植
粪菌移植（FMT，fecal microbiota transplantation），为一种重塑肠道菌群的方法，是治疗肠道菌群紊乱导致疾病的重要手段。治疗时将健康者粪样中的功能菌群移植到患者胃肠道内，重新组建具有正常功能的肠道菌群，从而治疗肠道及肠道外疾病。艰难梭菌感染（CDI）会导致严重的腹泻及炎症，当其复发时可能会危及生命，粪菌移植在治疗CDI时取得巨大成功，治愈率达90%。但是CDI只是一个特例，这种疾病是由于菌群减少造成的。在“空荡荡”的肠道中，许多微生物可以定植，对于移除病原菌非常容易。但是，肥胖、炎性肠病（IBD）及肠易激综合症（IBS）这些疾病发病原因更为复杂，并且肠道内仍存在大量复杂菌群。对于这些复杂的肠道健康问题，粪菌疗法不一定起到很好作用，如治疗IBD时并不起到多大作用。尽管粪菌移植并未被报道存在许多不良影响，我们还是应该有所警惕。
益生菌
现代方式的饮食及卫生大大地改变了我们接触到的微生物种类，我们的菌群已经改变了，一些有益菌变得缺少，益生菌旨在解决这一问题。大众常常不理解益生菌这个术语，认为市面上销售的那些带有活菌的产品都是益生菌产品。其实不然，卫生监管部门定义其为能够对健康有所裨益的活菌，这才是益生菌应有的含义。益生菌问题在于包含的活菌能否对健康有所帮助，市面上有许多天花乱坠的广告称他们的产品具有所谓的“益生”作用，可以提高免疫力及健康水平。像酸奶这种含有活菌的产品，人们认为它可以促进人体健康且是安全的，但具体如何提高健康水平大家并不知情。存在许多临床对照，表明益生菌有用。其中一个例子是早产儿，早产儿由于缺少有益微生物，存在患上许多疾病的风险，而益生菌可以降低这个风险。益生菌并不能长期定植肠道，所以需要时时摄入益生菌。而新一代的益生菌可以解决这个问题。单靠个别益生菌并不能撼动整个菌群微生态，所以不能靠组成简单的益生菌对微生态进行修复。让人高兴的是，随着菌群研究的深入，基于微生物组的新一代益生菌取得巨大进步。多种益生菌混合使用的方法在治疗小鼠IBD中取得成功，这种方法是将存在代谢网络联系的菌群进行整合而不是单个菌株，能够更有效的清除病原菌。目前存在生物技术公司利用基于微生物组的益生菌胶囊代替粪菌移植治疗CDI，前期试验取得成功。尽管第二阶段的试验不是很成功，可以明确的是经过进一步的研究，这种新一代益生菌定会大有所为。
高通量测序及各种组学的发展，让我们对微生物的研究从单个菌株变为整体的菌群，开辟了一个新领域。菌群组成及功能的复杂性及相关影响因素的多变性，使菌群研究一时难以拨云见日。我们目前虽处在微生物组工程的起步阶段，但是未来一片光明。
参考文献
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Dietrapidly and reproducibly alters the human gut microbiome |
Nature |
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Duodenal Infusion of Donor Feces for Recurrent Clostridium difficile |
N Engl J Med |
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The past, present and future of microbiome analyses |
Nature Protocols |
本文由微生太群友朱见深编译，江舜尧编辑。