人體攜帶有遠(yuǎn)遠(yuǎn)超乎人體細(xì)胞數(shù)量的微生物，包括細(xì)菌、真菌、酵母和病毒等等，廣泛分布在人體表面的皮膚、口腔、消化道、呼吸道和生殖道等部位以及人體臟器內(nèi)部和血液神經(jīng)等系統(tǒng)中，其編碼的基因在數(shù)量上也遠(yuǎn)遠(yuǎn)超乎人類自身編碼的基因，僅僅在腸道中就有近千種微生物寄宿或通過(guò)。

　　人類與這些微生物通過(guò)彼此間協(xié)同進(jìn)化形成互惠互利的共生復(fù)合體，腸道為微生物提供最佳的生存環(huán)境，包括天然的厭氧條件，豐富的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，以及適宜的溫度和pH等，形成世界上生物種群密度以及遺傳多樣性單位面積最大的場(chǎng)所。同時(shí)這些微生物及其代謝產(chǎn)物也直接或間接的影響到人體的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)加工、消化吸收、能量平衡、免疫功能、胃腸道發(fā)育和成熟及其他多種重要的生理活動(dòng)。雙方的互惠互利能夠維持人類腸道微生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定和動(dòng)態(tài)平衡。

　　01

　　腸道菌群

　　人體腸道菌群對(duì)宿主健康的有益功能包括參與營(yíng)養(yǎng)代謝以及外源化合物和藥物代謝，維持腸道黏膜屏障的結(jié)構(gòu)完整性，免疫調(diào)節(jié)和抵御病原體等等。

　　代謝功能

　　腸道菌群的代謝活動(dòng)是對(duì)宿主代謝的補(bǔ)充。除了能夠產(chǎn)生維生素（比如維生素K）和消化人體自身不可消化的碳水化合物以外，它還在調(diào)節(jié)葡萄糖和脂質(zhì)穩(wěn)態(tài)和能量產(chǎn)生方面發(fā)揮重要作用。

　　結(jié)腸內(nèi)細(xì)菌的存活主要依賴于上消化道中未完全消化的食物的存在。腸道細(xì)菌會(huì)發(fā)酵食物中的纖維產(chǎn)生有益的代謝物，比如短鏈脂肪酸（SCFAs），而如果飲食中限制不可消化的碳水化合物，例如增加蛋白質(zhì)或脂質(zhì)，則可能產(chǎn)生對(duì)人體健康更有害的其它代謝物。

　　細(xì)菌相互喂養(yǎng)

　　細(xì)菌對(duì)食物的偏好千變?nèi)f化，這使得它們之間的相互作用非常復(fù)雜，尤其是在腸道這樣復(fù)雜的生態(tài)系統(tǒng)中。

　　細(xì)菌之間有多種形式的營(yíng)養(yǎng)交換，某些種類的細(xì)菌產(chǎn)生的某些代謝物可以被其它細(xì)菌利用。比如，普通擬桿菌、普氏棲糞桿菌、嗜黏蛋白阿克曼氏菌等物種產(chǎn)生的琥珀酸，可以被多形擬桿菌或小韋榮球菌等其它物種所利用。

　　短鏈脂肪酸

　　腸道菌群發(fā)酵復(fù)雜碳水化合物產(chǎn)生的主要短鏈脂肪酸是乙酸、丙酸和丁酸。短鏈脂肪酸具有獨(dú)特的生理作用，比如塑造腸道環(huán)境，影響結(jié)腸生理，作為宿主結(jié)腸細(xì)胞的能量來(lái)源。

　　乙酸是最豐富的有機(jī)酸，因?yàn)樗梢杂稍S多細(xì)菌產(chǎn)生，丙酸和丁酸往往是由特定的細(xì)菌產(chǎn)生的，在許多情況下，這些細(xì)菌需要乙酸才能生存。比如產(chǎn)丁酸的普氏棲糞桿菌不能在沒(méi)有乙酸的純培養(yǎng)物中生長(zhǎng)。乙酸對(duì)產(chǎn)丁酸菌具有重要的作用。

　　人體腸道菌群中產(chǎn)丁酸的主要細(xì)菌屬于厚壁菌門，比如普氏棲糞桿菌、柔嫩梭菌和腸道羅斯氏菌。丙酸主要由某些梭狀芽孢桿菌以及擬桿菌產(chǎn)生。

　　調(diào)節(jié)免疫

　　腸道菌群和免疫系統(tǒng)之間也保持著一種共生關(guān)系，腸道菌群是免疫系統(tǒng)正確發(fā)育的基礎(chǔ)，只有當(dāng)正確運(yùn)作時(shí)，它才能有效抵御病原體和外來(lái)有害物質(zhì)，同時(shí)對(duì)無(wú)害抗原保持耐受。

　　腸道菌群與腸道上皮一起形成一個(gè)抵御感染威脅的保護(hù)屏障，并在腸道感染期間促進(jìn)和維持免疫穩(wěn)態(tài)方面發(fā)揮積極作用。這種抵御病原體的功能可以通過(guò)不同的機(jī)制來(lái)實(shí)現(xiàn)，例如阻止病原體黏附到腸道上皮以及產(chǎn)生抗菌物質(zhì)（比如細(xì)菌素）。

　　腸道菌群的形成過(guò)程貫穿人的一生，受到多種因素的影響。分娩方式、飲食、遺傳甚至黏蛋白的組成和結(jié)構(gòu)都是影響細(xì)菌定植的因素。一旦細(xì)菌定植形成，它也會(huì)被細(xì)菌感染、抗生素治療、生活方式和飲食改變所改變。這一復(fù)雜生態(tài)系統(tǒng)的任何異常都可能會(huì)增加疾病的風(fēng)險(xiǎn)。在可以改變腸道菌群組成的各種因素中，飲食因其對(duì)微生物的直接影響而起著至關(guān)重要的作用。由于腸道菌群通過(guò)不同的活動(dòng)和功能對(duì)人類健康的影響，調(diào)節(jié)腸道菌群和維持腸道穩(wěn)態(tài)成為一種干預(yù)和改變?nèi)祟惤】档男屡d策略。

　　02

　　發(fā)酵食品和益生菌登場(chǎng)

　　發(fā)酵食品，比如酸奶、天貝、納豆、康普茶和泡菜等，在過(guò)去幾年中越來(lái)越受到歡迎，因?yàn)樗鼈冊(cè)趧?dòng)物模型和人類中表現(xiàn)出潛在的健康益處。不同的臨床研究將食用發(fā)酵食品與預(yù)防不同疾?。ū热绶逝?、糖尿病或癌癥）聯(lián)系起來(lái)。

　　發(fā)酵食品在世界各地許多文化的飲食中有著悠久的傳統(tǒng)，但它們?cè)谖鞣斤嬍持兄饾u被加工食品所取代。將發(fā)酵食品重新引入飲食中，可以通過(guò)其中所含的微生物為人類健康提供更高的益處，彌補(bǔ)因過(guò)度食用工業(yè)化食品而導(dǎo)致的不足。最近對(duì)飲食中富含發(fā)酵食品的人群進(jìn)行的研究表明，這些食物可能是人類腸道菌群的強(qiáng)大調(diào)節(jié)劑，可以改善免疫系統(tǒng)，并可用于預(yù)防非傳染性慢性疾病。

　　其中不可消化的碳水化合物和益生菌等成分是調(diào)節(jié)腸道菌群的主要成分。因此，在發(fā)酵食品的背景下，益生菌一直存在于人類飲食中。

　　早在1853年，Joseph Leidy出版了“A Flora and Fauna within Living Animals”《活體動(dòng)物中的“動(dòng)植物群”》一書，這被認(rèn)為是微生物群落研究的起源。然后，其他一些重要人物的工作奠定了宿主-微生物相互作用的基礎(chǔ)，比如巴斯德、梅契尼科夫、科赫、埃舍里希、肯德?tīng)柕取?/p>

　　巴斯德提出了“細(xì)菌可能是致病原因”的理論，但他也強(qiáng)化了這樣一種觀點(diǎn)，即那些非致病性的細(xì)菌可能在人類生理和健康中發(fā)揮重要作用；梅契尼科夫持同樣的觀點(diǎn)，他認(rèn)為人類腸道菌群的組成和相互作用對(duì)健康至關(guān)重要；埃舍里希堅(jiān)信了解腸道菌群的功能對(duì)于理解消化的生理學(xué)和病理學(xué)以及腸道疾病的治療至關(guān)重要。

　　19世紀(jì)是益生菌的黃金時(shí)代，那時(shí)候，第一批益生菌被分離出來(lái)。1917年，在第一次世界大戰(zhàn)期間，志賀氏菌在軍隊(duì)士兵中引起了大量的痢疾病例，造成了大量的死亡。Alfred Nissle教授從一名沒(méi)有出現(xiàn)感染性腹瀉的德國(guó)士兵的糞便中分離出一株大腸桿菌，該菌株對(duì)不同的致病性腸桿菌具有拮抗活性。從那時(shí)起，大腸桿菌Nissle 1917成功地用于治療不同的胃腸道疾病，并在今天繼續(xù)商業(yè)化。

　　1923年，法國(guó)藥劑師兼科學(xué)家Henri Boulard觀察到東南亞當(dāng)?shù)厝司捉览笾蜕街竦墓ひ詼p輕霍亂癥狀，于是從荔枝和山竹中分離出了一株酵母菌，命名為布拉酵母菌。這是當(dāng)今公認(rèn)的益生菌，在不同的臨床指南被推薦使用，以預(yù)防抗生素相關(guān)性腹瀉。

　　在20世紀(jì)初，隨著抗生素的發(fā)現(xiàn)，人們的注意力逐漸從益生菌轉(zhuǎn)移開(kāi)來(lái)。到21世紀(jì)初，隨著生活方式的改變，人口老齡化，非傳染性疾病的增加，以及人們對(duì)健康和飲食的日益關(guān)注，再加上細(xì)菌對(duì)抗生素的耐藥性問(wèn)題，益生菌又重新引起了人們的興趣。

　　科學(xué)研究表明，益生菌對(duì)許多疾病具有臨床潛力。據(jù)報(bào)道，益生菌可以抑制腹瀉，減輕乳糖不耐受和術(shù)后并發(fā)癥，發(fā)揮抗菌和抗癌活性，減輕腸易激綜合征，預(yù)防炎癥性腸病。益生菌也可以對(duì)腸道以外的疾病帶來(lái)好處，包括糖尿病、心血管疾病甚至神經(jīng)精神疾病等等。這在很大程度上是因?yàn)橐嫔梢詭椭鷦?chuàng)造一個(gè)更有利的腸道環(huán)境，調(diào)節(jié)腸道菌群的健康平衡，維持腸道內(nèi)穩(wěn)態(tài)。

　　03

　　益生菌是如何調(diào)節(jié)腸道菌群和維持腸道穩(wěn)態(tài)的？

　　1、抗菌活性

　　益生菌對(duì)腸道菌群的調(diào)節(jié)很大程度上取決于其抗菌活性，可以對(duì)抗病原體，減少病原微生物的數(shù)量，恢復(fù)腸道菌群的健康平衡。益生菌可以產(chǎn)生抗菌物質(zhì)，對(duì)競(jìng)爭(zhēng)性腸道病原體發(fā)揮直接的抗菌作用，從而減少其在腸道的定植。

　　益生菌可以通過(guò)產(chǎn)生多種不同的抗菌化合物來(lái)發(fā)揮作用：

　　(1)細(xì)菌素；

　　(2)細(xì)菌素樣抑制物質(zhì)；

　　(3)乳酸和其它揮發(fā)性酸；

　　(4)過(guò)氧化氫、二氧化碳和二乙酰等其它初級(jí)代謝物；

　　(5)鐵載體；

　　(6)生物表面活性劑；

　　(7)抑制病原體黏附到腸道細(xì)胞的化合物。

 

　　細(xì)菌素

　　細(xì)菌素是一類由20-60個(gè)氨基酸組成的具有抗菌活性的陽(yáng)離子疏水多肽，它們是某些細(xì)菌在代謝過(guò)程中通過(guò)核糖體合成的，對(duì)其它細(xì)菌具有抑制活性。

　　革蘭氏陽(yáng)性菌和革蘭氏陰性菌以及古細(xì)菌在對(duì)數(shù)生長(zhǎng)期后期到穩(wěn)定生長(zhǎng)期早期會(huì)釋放抗菌肽。這些抗菌肽對(duì)不同的細(xì)菌、真菌、寄生蟲(chóng)、病毒，甚至對(duì)細(xì)菌生物膜等天然抗性結(jié)構(gòu)具有活性。

　　益生菌產(chǎn)生的細(xì)菌素可以通過(guò)以下三種機(jī)制發(fā)揮作用：

　　a.作為定植肽發(fā)揮作用，有助于產(chǎn)細(xì)菌素的益生菌在腸道環(huán)境中的生存；

　　b.直接抑制病原體的生長(zhǎng)；

　　c.在腸道環(huán)境中作為群體感應(yīng)分子發(fā)揮作用。

　　益生菌產(chǎn)生的細(xì)菌素可以阻止病原體的繁殖或直接破壞病原體，并為益生菌提供在腸道定植中與病原體競(jìng)爭(zhēng)的優(yōu)勢(shì)。它能夠發(fā)揮這種作用的方式是通過(guò)它們粘附微生物細(xì)胞和穿透磷脂膜的能力。然后，細(xì)菌素可以感應(yīng)敏感細(xì)菌細(xì)胞質(zhì)膜的通透性，導(dǎo)致細(xì)胞滲漏，抑制DNA和RNA的合成和/或細(xì)胞壁蛋白的合成，從而導(dǎo)致病原體死亡。

　　細(xì)菌素樣抑制物質(zhì)

　　細(xì)菌素樣抑制物質(zhì)是不具有細(xì)菌素特征的分子量和廣譜抗菌活性的物質(zhì)，所有與細(xì)菌素相似但不符合細(xì)菌素定義和分類的物質(zhì)都被命名為細(xì)菌素樣抑制物質(zhì)。

　　乳酸和其它揮發(fā)性酸

　　腸道菌群發(fā)酵不可消化的碳水化合物，可以產(chǎn)生不同的有機(jī)酸，最著名的是短鏈脂肪酸，比如乙酸、丙酸和丁酸，還包括乳酸。這些有機(jī)酸在宿主體內(nèi)發(fā)揮不同的作用，參與不同的生理過(guò)程，包括結(jié)腸能量供應(yīng)和營(yíng)養(yǎng)因子、調(diào)節(jié)性T細(xì)胞的調(diào)控，甚至可能影響腸道以外的器官，包括大腦。短鏈脂肪酸還能抑制致病菌的生長(zhǎng)，并可能通過(guò)降低pH值來(lái)殺死致病菌。

　　過(guò)氧化氫、二氧化碳和二乙酰等其它初級(jí)代謝物

　　一些益生菌會(huì)產(chǎn)生過(guò)氧化氫，過(guò)氧化氫可以降低病原體的毒力和對(duì)上皮細(xì)胞的侵襲，甚至可能導(dǎo)致腸道病原體死亡。

　　許多乳酸菌具有將檸檬酸代謝為二氧化碳、乙酸、二乙酰和丁二醇的能力，尤其是乳球菌和明串珠菌。二乙酰負(fù)責(zé)奶制品中特有的芳香，它可以通過(guò)革蘭氏陰性菌精氨酸的結(jié)合蛋白反應(yīng)，從而干擾精氨酸的利用，抑制革蘭氏陰性菌的生長(zhǎng)。

　　乳酸菌在發(fā)酵過(guò)程中也會(huì)產(chǎn)生二氧化碳，例如，明串珠菌是一種在乳制品發(fā)酵過(guò)程中非常重要的微生物，它能夠利用乳糖和檸檬酸產(chǎn)生二氧化碳。在牛奶發(fā)酵過(guò)程中，二氧化碳的產(chǎn)生量至關(guān)重要，它不僅影響發(fā)酵產(chǎn)品的風(fēng)味和芳香，還影響藍(lán)紋奶酪的質(zhì)地。但是，二氧化碳不僅影響發(fā)酵產(chǎn)品的感官方面，還能夠產(chǎn)生厭氧環(huán)境，抑制酶脫羧反應(yīng)，破壞細(xì)胞膜。因此，異型發(fā)酵乳酸桿菌產(chǎn)生的二氧化碳在食品中也具有防腐作用，在腸道水平上可以作為對(duì)病原體具有抗菌特性的代謝物。

　　鐵載體（Siderophores）

　　鐵載體是由細(xì)菌和真菌等微生物產(chǎn)生的低分子量、有機(jī)和高親和力的鐵螯合化合物。這些微生物之所以產(chǎn)生鐵載體，是因?yàn)樗鼈冃枰F來(lái)生存，而在自然界中沒(méi)有適當(dāng)形式的鐵供這些微生物使用，所以需要鐵載體來(lái)螯合并獲得鐵。

　　基于此，產(chǎn)鐵載體的細(xì)菌會(huì)搶奪環(huán)境中對(duì)其它微生物至關(guān)重要的游離鐵，從而抑制它們的生長(zhǎng)。例如，某些產(chǎn)鐵載體的雙歧桿菌菌株可以抑制艱難梭菌和產(chǎn)氣莢膜梭菌在胃腸道中的生長(zhǎng)。

　　生物表面活性劑

　　一些益生菌會(huì)產(chǎn)生一種叫做生物表面活性劑的物質(zhì)，可以阻止胃腸道中的致病體生長(zhǎng)。它們的特征是兩親性，也就是說(shuō)，它們有兩個(gè)不同的部分，一個(gè)是疏水的，另一個(gè)是親水的。這些生物表面活性劑會(huì)改變細(xì)胞膜的物理結(jié)構(gòu)，并通過(guò)破壞或裂解膜而導(dǎo)致通透性增加。乳酸菌產(chǎn)生的生物表面活性劑可以減少細(xì)菌病原體的粘附。

　　抗黏附化合物和共凝集

　　雖然很多細(xì)菌可以產(chǎn)生具有抗菌活性的代謝物，但是也有一些菌株沒(méi)有直接殺菌作用，然而，它們具有通過(guò)其它機(jī)制抑制病原體黏附的能力，比如自己黏附到腸黏膜上。這種特性賦予了它與病原體競(jìng)爭(zhēng)宿主細(xì)胞結(jié)合位點(diǎn)的能力，也為益生菌提供了更多的與宿主相互作用的機(jī)會(huì)。

　　益生菌具有自凝集和共凝集的特性，自凝集是同一細(xì)菌物種之間的相互作用，它與黏附相關(guān)，是許多細(xì)菌定植的先決條件。共凝集是不同的細(xì)菌物種之間通過(guò)特殊的分子相互粘連在一起的過(guò)程，益生菌可以與病原體共凝集并取代病原體，從而抑制其定植。

　　2、穩(wěn)定腸道上皮屏障，增強(qiáng)屏障功能

　　益生菌可以幫助穩(wěn)定腸道上皮屏障，增強(qiáng)腸道屏障功能，調(diào)節(jié)腸道黏膜免疫，從而維持腸道內(nèi)穩(wěn)態(tài)。

　　黏膜免疫系統(tǒng)

　　免疫系統(tǒng)是一個(gè)由細(xì)胞和蛋白質(zhì)組成的復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)，保護(hù)身體免受任何外來(lái)物質(zhì)（抗原）的侵害。免疫系統(tǒng)通常分為先天性免疫系統(tǒng)和獲得性免疫系統(tǒng)，每一類都具有特定的特征，兩者協(xié)同工作以保護(hù)宿主免受外來(lái)物的侵害。

　　先天免疫是指抗原在體內(nèi)出現(xiàn)后立即或數(shù)小時(shí)內(nèi)就發(fā)揮作用的非特異性防御機(jī)制。先天免疫反應(yīng)是由抗原的化學(xué)性質(zhì)激活的，它是獲得性免疫反應(yīng)開(kāi)始的必要條件，它也可以產(chǎn)生自身免疫。先天免疫是宿主對(duì)微生物入侵的主要反應(yīng)，通過(guò)Toll樣受體等模式識(shí)別受體對(duì)病原體或不需要的物質(zhì)進(jìn)行識(shí)別。一旦被識(shí)別，就會(huì)產(chǎn)生炎癥反應(yīng)，目的是定位感染并避免其傳播。

　　獲得性免疫是指抗原特異性免疫反應(yīng)。獲得性免疫反應(yīng)比先天免疫反應(yīng)更為復(fù)雜?？乖紫纫?jīng)過(guò)加工和識(shí)別。一旦抗原被識(shí)別，獲得性免疫系統(tǒng)就會(huì)產(chǎn)生一群專門設(shè)計(jì)來(lái)攻擊該抗原的免疫細(xì)胞。獲得性免疫還會(huì)形成一種記憶，使未來(lái)對(duì)特定抗原的反應(yīng)更有效。

　　黏膜免疫系統(tǒng)是整個(gè)免疫系統(tǒng)中最大的組成部分，可在感染威脅的主要部位提供保護(hù)，也就是黏膜。黏膜免疫系統(tǒng)在功能和解剖學(xué)上都很復(fù)雜，它與外來(lái)抗原保持永久聯(lián)系，比如腸道黏膜免疫系統(tǒng)與腸道細(xì)菌和食物成分，它不僅要識(shí)別有害抗原并對(duì)其作出反應(yīng)，而且要識(shí)別無(wú)害的抗原并耐受它。

　　也就是說(shuō)，黏膜免疫系統(tǒng)有三個(gè)主要功能：

　　a.保護(hù)黏膜免受潛在危險(xiǎn)微生物的定植和入侵；

　　b.阻止不同來(lái)源的未降解抗原的攝取，比如未完全消化的食物；

　　c.如果這些抗原到達(dá)人體內(nèi)部，防止對(duì)它們產(chǎn)生潛在有害的免疫反應(yīng)。

　　腸道黏膜免疫系統(tǒng)很特殊，因?yàn)樗掷m(xù)暴露于抗原中，只有一層腸細(xì)胞將這些抗原與免疫細(xì)胞分開(kāi)。黏膜中的淋巴組織稱為黏膜相關(guān)淋巴組織，并根據(jù)其所在位置而改變名稱。比如，位于腸道內(nèi)的淋巴組織稱為腸相關(guān)淋巴組織，它可分為分組織性腸淋巴組織和彌漫性腸淋巴組織。

　　組織性腸淋巴組織是與抗原相遇的地方，它的主要功能是誘導(dǎo)免疫反應(yīng)。它由派爾集合淋巴結(jié)組成，這是遍布小腸回腸區(qū)域的小塊淋巴組織，含有CD4, CD8, T細(xì)胞和B細(xì)胞。覆蓋上皮的M細(xì)胞負(fù)責(zé)將抗原運(yùn)送到派爾集合淋巴結(jié)，從而啟動(dòng)獲得性免疫反應(yīng)。一旦啟動(dòng)反應(yīng)，分泌型IgA產(chǎn)生，其它免疫細(xì)胞通過(guò)派爾集合淋巴結(jié)進(jìn)入腸系膜淋巴系統(tǒng)。分泌型IgA細(xì)胞的功能是阻止病原體粘附到腸道表面，防止細(xì)胞損傷。

　　另一方面，彌漫性腸淋巴組織由分散的細(xì)胞組成，包括散在于黏膜固有層及上皮細(xì)胞層內(nèi)的淋巴細(xì)胞。這部分腸淋巴細(xì)胞是由成熟的效應(yīng)細(xì)胞組成的，是腸道免疫系統(tǒng)的效應(yīng)位點(diǎn)。

　　簡(jiǎn)而言之，根據(jù)其解剖和功能特性，腸相關(guān)淋巴組織可分為誘導(dǎo)位點(diǎn)和效應(yīng)位點(diǎn)兩個(gè)部分。這兩個(gè)部分之間的交流是胃腸道免疫反應(yīng)的基礎(chǔ)。

　　腸上皮細(xì)胞通常只被理解為對(duì)抗抗原的物理屏障。最近發(fā)現(xiàn)，它們也具有免疫能力，能夠識(shí)別Toll樣受體抗原并產(chǎn)生細(xì)胞因子。腸上皮細(xì)胞是維持腸黏膜完整性的基礎(chǔ)。從結(jié)構(gòu)的角度來(lái)看，單層腸上皮細(xì)胞將黏液和腸道菌群與免疫細(xì)胞分開(kāi)。因此，杯狀細(xì)胞產(chǎn)生的黏液和腸上皮細(xì)胞形成一道屏障，是抵抗感染和炎癥的主要防御機(jī)制，其完整性的破壞是導(dǎo)致炎癥性腸病等腸道疾病的主要原因之一。

　　益生菌調(diào)節(jié)腸道黏膜免疫系統(tǒng)

　　腸道菌群是腸道黏膜生態(tài)系統(tǒng)的一部分，它也會(huì)影響免疫反應(yīng)，是維持腸道內(nèi)穩(wěn)態(tài)的關(guān)鍵部分。一些特異性調(diào)節(jié)性T細(xì)胞可以建立對(duì)腸道菌群的免疫耐受，抑制免疫反應(yīng)，從而調(diào)節(jié)慢性組織炎癥和自身免疫性疾病。

　　調(diào)節(jié)性T細(xì)胞具有一定的可塑性，飲食因素可以通過(guò)影響免疫細(xì)胞直接影調(diào)節(jié)調(diào)節(jié)性T細(xì)胞的可塑性和功能，也可以通過(guò)調(diào)節(jié)腸道菌群間接發(fā)揮作用，因此可能具有控制疾病結(jié)果的潛力。

　　腸道菌群產(chǎn)生的其它化合物，比如細(xì)菌脂多糖（LPS），對(duì)免疫系統(tǒng)具有重要影響。脂多糖是革蘭氏陰性菌細(xì)胞壁的主要成分，具有極強(qiáng)的先天免疫刺激作用。它被一種叫做脂質(zhì)A的特殊碳水化合物脂質(zhì)片段固定在細(xì)菌外膜上。脂質(zhì)A成分是LPS的主要免疫刺激中心。LPS或脂質(zhì)A在哺乳動(dòng)物生物體中會(huì)引發(fā)許多生理免疫刺激作用，但是高劑量也會(huì)導(dǎo)致病理反應(yīng)，比如誘導(dǎo)感染性休克。LPS暴露增加與低度炎癥、胰島素抵抗和心血管風(fēng)險(xiǎn)增加有關(guān)。

　　鞭毛蛋白由可運(yùn)動(dòng)的細(xì)菌產(chǎn)生，是另一種影響免疫力的物質(zhì)。在與腸道菌群失調(diào)引起的炎癥相關(guān)的不同因素中，鞭毛蛋白的水平就是其中之一。鞭毛蛋白可以通過(guò)炎性小體激活促炎基因表達(dá)。當(dāng)腸道菌群中富含可運(yùn)動(dòng)的細(xì)菌時(shí)，黏膜就容易被侵入，從而激活促炎基因的表達(dá)。2019年進(jìn)行的一項(xiàng)研究表明，利用純化的鞭毛蛋白產(chǎn)生黏膜抗原（鞭毛蛋白特異性IgA），有助于控制鞭毛細(xì)菌，從而阻止慢性腸道炎癥的發(fā)生。

　　鞘脂是另一組顯著影響腸道內(nèi)穩(wěn)態(tài)的分子，它們調(diào)節(jié)炎癥和免疫，最近被確定為炎癥性腸病患者糞便中最豐富的代謝物之一。然而，并非所有鞘脂都對(duì)腸道健康有害。最近，一項(xiàng)研究表明，擬桿菌來(lái)源的鞘脂對(duì)維持腸道內(nèi)穩(wěn)態(tài)至關(guān)重要，缺乏鞘脂會(huì)引起炎癥。

　　腸道菌群產(chǎn)生的代謝物中最知名和研究最多的是短鏈脂肪酸。短鏈脂肪酸除了作為結(jié)腸細(xì)胞的主要能量來(lái)源、改善腸上皮屏障從而發(fā)揮防御功能以外，還具有許多其它功能。它們會(huì)調(diào)節(jié)先天免疫細(xì)胞的功能，比如巨噬細(xì)胞、中性粒細(xì)胞和樹(shù)突狀細(xì)胞。此外，短鏈脂肪酸還可以調(diào)節(jié)T細(xì)胞和B細(xì)胞的分化及其介導(dǎo)的抗原特異性獲得性免疫。

　　因此，腸道細(xì)菌可以影響免疫反應(yīng)，幫助維持健康或?qū)е录膊。Q于它們的平衡。沒(méi)有腸道菌群的存在，就不會(huì)形成一個(gè)適當(dāng)?shù)拿庖呦到y(tǒng)，而免疫系統(tǒng)的改變也會(huì)導(dǎo)致腸道菌群組成的變化，從而導(dǎo)致病理情況的發(fā)生，并影響到腸道以外的區(qū)域，比如大腦或呼吸系統(tǒng)等等。

　　益生菌也可以影響和調(diào)節(jié)黏膜免疫系統(tǒng)。益生菌的表面成分，比如鞭毛、菌毛、表層蛋白、莢膜多糖、脂質(zhì)磷壁酸和脂多糖等等，可以被模式識(shí)別受體特異性識(shí)別，在維持腸道穩(wěn)態(tài)和促進(jìn)腸道健康中發(fā)揮作用。

　　這些益生菌成分可以調(diào)節(jié)細(xì)胞蛋白酶依賴的信號(hào)級(jí)聯(lián)反應(yīng)，產(chǎn)生多種細(xì)胞因子和趨化因子，減輕炎癥并增強(qiáng)腸上皮功能。此外，益生菌產(chǎn)生的一些代謝物，比如短鏈脂肪酸和細(xì)菌素，可以通過(guò)增加黏液分泌來(lái)保護(hù)腸道上皮屏障，抵御病原體。益生菌也可以通過(guò)細(xì)菌轉(zhuǎn)移，直接在遠(yuǎn)離腸道的地方發(fā)揮作用，就像細(xì)菌從腸道轉(zhuǎn)移到哺乳期婦女的乳腺一樣。益生菌產(chǎn)生的代謝物也可能通過(guò)腸道被吸收，對(duì)腸道以外的地方產(chǎn)生影響。

　　總結(jié)

　　健康的腸道菌群按照一定的比例組合，各菌間互相制約，互相依存，在質(zhì)和量上形成一種生態(tài)平衡，表現(xiàn)為有益微生物占優(yōu)勢(shì)。相比之下，疾病狀態(tài)下的腸道菌群表現(xiàn)為有益微生物減少以及有害微生物增多，這就是腸道菌群失調(diào)，也就是腸道菌群平衡被破壞，數(shù)量和質(zhì)量的變化導(dǎo)致致病性和有害的微生物在腸道內(nèi)的異常增加或定植。

　　在當(dāng)今社會(huì)，日益惡化的環(huán)境中，除抗生素以及各種藥物的濫用外，食物防腐劑、食品保鮮劑、食品色素等都嚴(yán)重破壞著人類與微生物共生的動(dòng)態(tài)平衡。同時(shí)人們飲食的不規(guī)律、偏食、過(guò)多食用帶有殺蟲(chóng)劑的蔬果，以及工作生活壓力導(dǎo)致的緊張焦慮等都會(huì)破壞腸道內(nèi)穩(wěn)態(tài)，一些敏感的腸道細(xì)菌被抑制，未被抑制的細(xì)菌則趁機(jī)大量繁殖，從而引起菌群失衡，最終導(dǎo)致各種各樣的生理和心理疾患的發(fā)生。調(diào)節(jié)腸道菌群平衡和維持腸道穩(wěn)態(tài)對(duì)于維持我們的健康至關(guān)重要。

　　益生菌可以通過(guò)不同的機(jī)制調(diào)節(jié)腸道菌群的組成，這些機(jī)制與其代謝物的產(chǎn)生和膜組分有關(guān)。益生菌也可以影響腸道黏膜免疫系統(tǒng)的反應(yīng)，幫助維持腸道內(nèi)環(huán)境穩(wěn)態(tài)。

　　值得注意的是，由于胃腸道生態(tài)系統(tǒng)的復(fù)雜性，腸道菌群的組成和活性、腸道屏障的狀態(tài)等因素對(duì)益生菌的功能有很大的影響。所以，不同的個(gè)體對(duì)同一種益生菌的反應(yīng)往往也不盡相同。不同的益生菌菌株也具有不同的用途，即使是同一菌株，如果與其它物質(zhì)（比如益生元和抗氧化劑）一起使用，菌株的效果也可能發(fā)生改變，找到最適合自己的益生菌最重要。