有壹份文件供樓主參考，如下:
ISSN 1009-3079 cn 14-1260/r世界華人消化雜誌，2006年4月18；14(11):1081-1088
人體與腸道微生物的相互關系
劉偉、、朱
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劉偉，，朱，動力工程學院胃腸微生物實驗室，江蘇南京210095。
國家傑出青年科學基金資助項目:30025034。
通訊員:朱，210095，南京農業大學運動科學學院胃腸微生物實驗室。zhuweiyunnjau@hotmail.com。
電話:025-84395523傳真:025-84395314
接收日期:2006年3月7日接受日期:2006年3月20日
摘要
傳統的研究宿主與腸道微生物關系的方法通常是基於體外(* * *)培養技術，但是已經證明在目前的培養技術下，大多數腸道微生物是無法進行體外培養的，所以這種體外(* * *)培養技術存在嚴重的缺陷。分子生物學技術正在該領域迅速滲透和廣泛應用，突破了傳統技術和方法的局限。從而有助於我們深入揭示宿主與腸道微生物相互生長的分子機制:人體腸道為腸道微生物提供了優越的棲息地和繁殖環境，包括天然的厭氧條件、豐富的營養物質、適宜的溫度和pH值；腸道微生物及其代謝產物影響著營養物質的加工、能量平衡、免疫功能、胃腸道的發育和成熟等許多重要的生理活動。這種互惠關系可能是宿主和腸道微生物在長期的共同進化過程中相互選擇和適應的結果。
關鍵詞:互惠* * *生；人體；腸道微生物；分子機制
劉偉，，朱。人體與腸道微生物的相互關系。世界華人消化雜誌2006；14(11):1081-1088
/1009-3079/14/1081 . ASP
0簡介
人體表面和體內生活著許多種類和數量的正常微生物。目前僅在人體腸道中就已鑒定出500多種正常腸道微生物(以下簡稱腸道微生物)，數量高達1014，約為人體體細胞和生殖細胞總和的10倍，也就是說，約90%的成體細胞為微生物細胞，其余約為65434。
關於腸道免疫系統對腸道微生物的免疫耐受，上述理論或假說已得到部分合理解釋，但詳細的作用機制仍需進壹步研究。雖然宿主需要復雜的機制來產生對腸道微生物的免疫耐受，但腸道微生物對於維持和發揮人體腸道正常的免疫功能是必要的，尤其是對於新生兒，因為這些腸道微生物促進腸道的早期發育和成熟，幫助腸道建立完善的免疫功能。比如不育小鼠，腸道發育過程中血管形成受阻，腸腺發育不完全。不育小鼠口服卵清蛋白不能產生輔助性T細胞介導的免疫反應，但這些小鼠在斷奶前接種常規飼養動物的腸道內容物後可產生免疫反應[31]。因此，腸道微生物在腸道的發育和成熟過程中起著重要的作用，是腸道正常免疫功能所必需的。
4.宿主與腸道微生物的代謝關系
宿主與腸道微生物之間的代謝關系是人類早期的研究內容。目前關於這方面的知識比較明確，但它們之間的代謝關系是最復雜的，因為它們之間的代謝關系涉及宿主和腸道微生物生命的全過程和方方面面。最新研究成果表明，人體腸道為腸道微生物提供了優良的棲息地和繁殖環境；腸道微生物及其基因組賦予了人類不必要自行進化的代謝特征，彌補了人類的壹些生物學缺陷。
宿主滿足腸道微生物生長繁殖所需的各種生理條件，包括自然隔絕氧氣、充足的營養物質、適宜的溫度和pH值。大多數生活在腸道中的微生物是專性或兼性厭氧微生物，它們的生長和繁殖需要自然界中罕見的厭氧環境。腸的生理特征可以為專性和兼性厭氧微生物創造所需的厭氧環境。腸道內混有食物顆粒的少量氧氣在腸道上部被腸道內的需氧菌和兼性菌迅速排出，腸壁不透氧氣，從而在後腸形成壹個天然的厭氧環境。它滿足後腸中特定或兼性厭氧微生物發酵的厭氧要求。宿主營養物質的供應也會顯著影響腸道微生物的代謝模式。例如，當腸道食物充足時，B. thetaiotaomicron經常富集在食物顆粒中，充分利用腸道內容物中的糖源，當食物多糖供應不足時，它轉向宿主的粘膜和腸上皮細胞。宿主細胞表面的糖蛋白和糖脂用於分解多糖[32]。另壹種宿主營養供給影響腸道微生物代謝的例子來自碳代謝物抑制[33]:能量利用效率高的物質(如葡萄糖、蔗糖)通常會抑制腸道微生物利用其他能量物質，如纖維素、甲殼素、木聚糖、澱粉、乳酸等。這種抑制現象在自然界中普遍存在。可能是葡萄糖抑制了某些關鍵酶的表達或活性所致。宿主多糖供給的多樣性和腸道微生物利用宿主多糖的可控性，保證了系統(宿主和腸道微生物)能夠根據食物的變化調整代謝方式，重新分配能量，從而保證腸道內正常菌群在食物變化過程中不發生本質變化，有利於維持腸道生態系統的穩定。此外，恒溫和接近中性的pH值也為腸道微生物的生長繁殖提供了必要的生理條件。簡而言之，人體為腸道微生物，尤其是專性厭氧微生物提供適宜的生存環境，滿足其生長繁殖所需的條件。
同樣，腸道微生物及其代謝產物對宿主的能量平衡和生理活動也有重要影響。腸道微生物可以降解和發酵不易消化的碳水化合物，補救部分能量，並能被宿主再次吸收利用，擴大了宿主可利用的原料範圍，提高了能量利用效率。結果發現，在相同的食物條件下，雖然常規飼養的動物消耗的飼料較少，但積累的體脂比不育動物多40%。這些成年不育動物的體脂在飼餵結腸內容物後迅速恢復到常規飼養動物的體脂水平，並且發現飼餵結腸內容物的不育動物的體脂增加途徑源於脂肪細胞的肥大。而不是脂肪細胞的過度分裂和增殖[34]。上述研究可以部分回答看似矛盾的現象:腸道微生物自身的生長繁殖需要消耗大量來自食物的能量，但最終卻降低了宿主的能量需求。因此，腸道微生物是影響宿主能量攝入、分配和消耗的重要因素之壹。腸道微生物也會對宿主的代謝功能和健康產生重要影響。最關心的是膳食纖維對壹些營養代謝疾病的延緩和控制。自從第二次世界大戰以來，西方發達國家的生活水平逐漸提高了。飲食不合理和缺乏運動導致的肥胖已經成為壹大社會疾病，心血管疾病和大腸癌已經成為西方社會的兩大殺手。這些危機引起了營養學家對低消化率膳食纖維的關註。因為這些膳食纖維不僅在小腸中作為抗營養物質，可以減少腸道對葡萄糖和脂類物質的消化吸收，對心血管系統有益[35]，還可以作為後腸微生物的發酵底物，產生對人體有益的短鏈脂肪酸，特別是丁酸[36-42]，為宿主結腸上皮細胞提供比葡萄糖更優化的碳源和能源，促進腸道上皮細胞的生長。加速受損腸黏膜的修復，生理調節腸上皮細胞的基因表達，有效抑制腸炎和大腸癌的發生。最新版的《美國人膳食指南2005》在報告中再次強調了膳食纖維和全谷物的重要性，並給出了新的建議。建議每人每天水果蔬菜的攝入量幾乎是上壹版(2000年)的兩倍[43]。膳食纖維在飲食中的攝入量之所以如此大幅度增加，是因為這些膳食纖維可以作為功能性食品，具有獨特的抗營養作用，對維持宿主健康和預防疾病具有重要作用。
總之，宿主和腸道微生物在長期的共同進化過程中形成了合作關系，兩者共同構成了腸道微生態系統，保證了系統從有限的食物中獲得最大可能的營養價值，維持了系統的長期穩定和動態平衡[44]。
盡管宿主與腸道微生物關系的研究已經取得了豐碩的成果，但我們仍然沒有充分研究宿主與腸道微生物之間的復雜關系。與其他復雜的生態系統壹樣，大多數腸道微生物難以或無法體外培養的客觀事實阻礙了我們對宿主與腸道微生物關系的研究。目前學術界的研究主要集中在致病菌和商業上有利可圖的古菌[45]上，往往忽略了與人體健康密切相關的正常腸道微生物，這成為該研究領域的又壹大桎梏。事實上，對宿主與腸道微生物關系的研究是非常具有挑戰性的，需要多學科專家學者的共同努力，迫切需要解決以下主要問題:首先，基於16S rDNA序列分析技術，闡明了腸道微生物在不同地區不同種族和種群中的分布情況[46]，豐富了現有數據庫，為研究宿主與腸道微生物的關系提供了有價值的信息。其次，擴展了腸道微生物基因組的測序。這個項目將是人類基因組計劃的延續。微生物基因組的測序和研究有助於在基因組水平上確定不同種群腸道微生物的多態性，揭示其進化史是如何與基因組有機結合的。第三，我們仍然需要獲得關於腸道微生物的代謝產物如何影響宿主生理的更直接的知識。這是壹項極其艱巨的任務，需要新技術在特定條件下更準確地檢測腸道微生物的代謝產物。例如，在特定的營養條件下，檢測在恒化器或更精細的腸道模擬器或習得動物中培養的單壹和幾種已知菌株的代謝物，這些結果可以促進關於腸道微生物代謝組的假設的形成。目前，在分子水平上關於微生態系統的信息很少。人類腸道微生物基因組的研究需要從這些天然的、復雜的腸道微生物群落中獲得有關基因組、轉錄組和代謝組學的第壹手資料，最終形成微生物代謝組學理論。
最後，我們的研究就像宿主腸道內的微生物壹樣，需要借鑒和應用其他領域和學科的新思想、新技術，與其他學科共同進步，從而幫助提高人類在這壹領域的現有知識水平。