Cell子刊推荐综述：人肠道细菌的命运

　　生物通报道：肠道微生物是由一群构成不同的微生物群体组成，其中包括细菌，古细菌和真核生物，它们亲密无间的生活在一起。在过去二十年间，科学家们对于这些小生物的兴趣日趋浓厚，很大一部分原因是由于测序技术相关的分析飞速发展，今天大量的证据表明肠道微生物在宿主生理病理，以及肠道免疫平衡过程中扮演了重要的角色。

近期Cell出版社旗下的Trends in Microbiology杂志发布了题为“Fate, activity, and impact of ingested bacteria within the human gut microbiota”的综述文章，收集了大量肠道微生物组成和代谢的相关数据，分析它们在临床研究中的意义，同时也探讨了其中的分子机制，以及它们对宿主健康的影响。

2009年，一组研究人员对胖瘦不同的同卵双胞胎（31对）、异卵双胞胎（23对）及其母亲（46个）共154个个体的肠道微生物进行了研究。

研究人员测定了这些个体中微生物16S rRNA基因的V2和V6区，并选取了18个个体，测定了其肠道微生物群落的DNA。结果表明肥胖与肠道门级微生物的变化相关，胖人与瘦人相比，微生物多样性明显降低，拟杆菌门（Bacteroidetes）所占比例较低而放线菌门（Actinobacteria）所占比例较高。通过Shotgun reads与多个数据进行比对，他们也发现不同个体中含有大量共有的微生物基因，在基因水平上可将它们定义为“核心微生物组”，而个体中的微生物与核心微生物组的偏离，则与各种不同的生理状态相关（如胖瘦）。

之后另外一组研究人员以18个II型糖尿病男性患者及18个正常男性为研究对象，对其粪便中微生物16S rRNA基因的V4区进行了测序。序列分析结果发现这些序列分属于五个门的微生物，包括壁厚菌门（Firmicutes）、拟杆菌门（Bacteroidetes）、变形杆菌门（phyla Proteobacteria）, 放线菌门（phyla Actinobacteria）和疣微菌门（phyla Verrumicrobia），其中壁厚菌门和拟杆菌门所占比例高达90%以上。

糖尿病患者的肠道菌群中壁厚菌门和梭菌纲（Clostridia）的含量明显低于正常人。另外，拟杆菌门/壁厚菌门以及Bacteroidetes-Prevotella/ C. coccoides- E. rectale的比例与血糖浓度成正相关，但是与身体指数却不相关。β变形杆菌（Betaproteobacteria）在糖尿病患者中也大量富集现象，并且这类细菌与血糖浓度也成正相关。由此揭示人类II型糖尿病的病因与肠道微生物群落组成变化有联系。

另外一方面，研究人员还分析了抗生素对人类肠道微生物群落组成的影响。来自斯坦福大学的研究人员测定了3个人在服用环丙沙星前后肠道微生物16S rRNA基因的V6和V3区的序列。将获得的序列与Silva和RPD数据进行比对，共鉴定得到了3,300～5,700个分类单元。

研究发现服用抗生素环丙沙星会降低人体肠道微生物的丰富度、多样性及均匀度，受影响的细菌类群约达三分之一，但是这种影响程度存在显著的个体差异。

此外，还有越来越多的疾病发现与肠道细菌有关，如耶鲁大学的研究人员发现一些坏细菌能够掌控免疫系统，并影响肠道。他们证实了人类肠道中高水平的IgA抗体涂层与炎症反应之间的关联。为此，研究人员从一小群患者中收集了“好”细菌和“坏”细菌，并将它们移植到小鼠体内。在健康小鼠中，它们未对肠道炎症造成影响;而在诱导性大肠炎小鼠中，移植可疑“坏”细菌的小鼠显示出过度的炎症及其他一些炎症性肠病症状。

这些研究成果均指出了抗菌治疗在相关疾病治疗中的重要作用，也许未来我们能在这一领域获得关键性的进展。

（生物通：万纹）

原文摘要：

Fate, activity, and impact of ingested bacteria within the human gut microbiota

The human gut contains a highly diverse microbial community that is essentially an open ecosystem, despite being deeply embedded within the human body. Food-associated fermentative bacteria, including probiotics, are major sources of ingested bacteria that may temporarily complement resident microbial communities, thus forming part of our transient microbiome. Here, we review data on the fate and activity of ingested bacteria and, in particular, lactobacilli and bifidobacteria in the gastrointestinal (GI) tract and their impact on the composition and metabolism of the gut microbiome with a focus on data from clinical studies. In addition, we discuss the mechanisms involved and the potential impact on the host's health.