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肠道微生态的生理学进展研究

更新时间:2020-08-12 08:26点击:

摘    要:
本文针对肠道微生态的生理学知识进行深入的分析,其中涵盖组织架构发育、内分泌、新陈代谢、免疫功能、肠脑轴等,以期为相关研究提供有效建议。
 
关键词:
肠道微生态 生理学
 
肠道微生物涵盖古生菌、细菌、病毒及真菌等,会于肠道内渐渐产生物落群,和宿主彼此产生一定的影响,并因此变成具备互利共生关联性的统一体,也就是肠道微生态。通常来说,肠道微生物群落是“第二基因组”或“第二大脑”,和能量代谢、营养吸收、免疫功能、组织器官、内分泌系统等存在较大的关联性,会在很大程度上影响生命健康。
 
1 肠道微生态及组织结构发育
肠道内存在较多的微生态体系,微生物超过数千种,在机体微生物中所占比重超过70%。胎儿分娩之后的微生物基本上来自于周围环境,新生儿在大约3岁的时候,其肠道微生物就具备一定的稳定性。根据相关专家提出,无菌小鼠肠道黏液层、黏膜表面积明显减少,而肠系膜淋巴结、脾白髓、集合淋巴结等并未发育成熟,肠绒毛厚度显著较薄。根据有关报道可知,免疫系统和肠道微生物之间的生长及发育是同步关系,而营养供应和肠道菌群之间存在密切的关联性[1]。另外,根据有关专家可知,将营养状况明显较差儿童的肠道菌群接种到无菌小鼠上之后,小鼠的骨骼、肌肉生长速度明显受到抑制,还产生大脑代谢、肝脏系统的障碍,但是将营养状态正常儿童的肠道菌群接种到无菌小鼠上之后,小鼠的生长正常,相关指标经检测之后均未见异常,这就表明菌群会在很大程度上影响生长发育。根据有关研究可知,新生儿对母乳内唾液酸化糖等并不能直接吸收、利用,但是可以经由肠道菌群而获得生长发育的能源,这些肠道菌群都是从母体中获得,因此若是母体营养状态非常差,机体内的微生物组所产生的“食粮”就会非常少,因此就会影响机体营养物质的获得,影响新生儿的营养供给,并因此使得新生儿生命健康受到极大影响[2]。
 
2 肠道微生态及机体新陈代谢
2.1 脂质及胆盐代谢
胆汁酸在营养物质消化、转运、代谢与能量调节等过程中发挥重要作用,并且往往会被当成非常关键的“生理激素”。肝脏能够转化胆固醇,因此能够产生胆汁酸,之后就会进入肠道菌群代谢的环节,但是肠道菌群往往是借助FxR、TGR5信号来完成对胆汁酸产生、代谢及重吸收过程的调节,并能因此对脂质含量产生调节[3]。现今,AkkeⅡnansia等肠道菌群和肥胖、糖尿病之间的关联性较为显著。此外,胆汁酸同样能够对小肠中先天性免疫基因产生活化的作用,并因此使得肠道菌群架构产生改变。所以,若是能够使得肠道微生态有效稳定下来,就能够使得代谢性病症得到有效预防,这对生命健康是极为有益的[4]。
 
2.2 营养物质代谢
肠道菌群功能性核心类群能够对食物内的多糖、抗性淀粉等SCFAs产生降解作用,还能够与“代谢敏感型”GPCRs结合,对肠道内黏膜上皮的屏障、能量提供、免疫功能调节等环节产生较大影响。但是食物内的蛋白质不但能够在小肠内被降解和吸收,还能够在大肠中经由肠道菌群的影响,使得代谢产物水平提升[5]。根据相关报道可知,肠道菌群能够将胆碱降解为三甲胺,还能够产生氧化三甲胺,因此机体内胆碱水平会因此降低,慢性肾病及心脏疾病等疾病的发生率会因此提升。这就会为研究食物内成分对肠道细菌与肠道细菌的实际影响提供相关资料,并且还能够分析代谢产物对机体所产生的影响[6]。
 
2.3 药物代谢
根据相关报道可知,高度变异肠道微生物菌群会在很大程度上影响药物治疗作用。肠道微生物菌群可以影响药物代谢动力学,若是肠道微生物菌群可以对肝脏药剂代谢有关的基因产生影响,或是借助微生物合成酶调节药剂的分子架构,还能够借助调节药剂靶点的方式对药剂治疗作用产生影响[7]。此外,一些药剂还会直接影响肠道微生物菌群,因此在实际运用药物的时候,一定要分析菌群的实际影响。
 
3 肠道微生态及肠脑轴
机体及肠道共生菌之间的良性关系与肠道菌群对免疫功能调节的价值是物种演变的结果,根据相关报道可知,机体的健康与肠道共生菌都会在一定程度上影响免疫功能。就机体的天然免疫功能而言,免疫细胞可以经由很多机制来辨识外源微生物信号,例如Toll样受体(TLRs),免疫细胞可以有效辨识侵入细胞中的物质[8]。此外,一些革兰阴性菌能够借助OMA,把脂多糖等转移至细胞中,如此就能够显著提升天然免疫体系的活性,并且使得肠道的稳定性得到增强。另外,菌群会对肠道固有淋巴细胞的发育及生长产生影响,Thl7/Tregs调节会在很大程度上影响肠道免疫系统。肠共生菌分节丝状菌会结合小肠上皮细胞,如此就会使得分节丝状菌会往免疫细胞转移抗原,促进Thl7反应的进行。但是脆弱拟杆菌胞壁成分多糖A能够经由TLR2信号对Tregs产生影响,其在机体内的水平也会因此显著提升,进而对肠道炎症产生显著的制约效果。SCFAs是组蛋白去乙酰化酶的制约物质,能够对Tregs分化、成熟过程产生促进作用,并且提升抗原耐受性。另外,肠道上皮层中有一定水平的抗炎T细胞,而其来源基本上是肠固有层Tregs。肠黏膜内B细胞会因为共生菌信号的存在,使其抗原受体的编辑过程受到有效调控,鞭毛蛋白会在附着于DCs的TLR5产生影响,这就有益于B细胞的分化,并因此使得IgA浆细胞水平提升,IgA转移到肠腔内能够与特殊病原菌抗原对细菌移位产生较大影响,发挥肠黏膜屏障保护的关键性作用。
 
4 肠道微生态及内分泌
根据相关报道可知,一些激素或是激素样化合物能够借助肠道菌群微生物对机体产生影响,而肠道菌群有益于肠道中分泌细胞水平的提升,并且可以显著提升有关激素水平。SCFAs可以影响L细胞上的G蛋白耦联受体41,并且对机体内的很多因子产生调控及影响,宿主对胰岛素敏感性产生极大影响,并且极大地影响机体内嗜铬粒细胞产生血清素的环节。
 
5 肠道微生态及免疫系统
肠道菌群内抗原及血液、淋巴间三者之间产生了对机体健康产生重要影响的免疫系统,可以使得机体的肠道菌群均衡性得到保障。肠道微生物菌群和免疫体系两者间会对机体的生命健康产生极大影响。机体免疫细胞能够在免疫反应期间借助各种反应机理辨识外源微生物,并因此有效辨识外源微生物组分[9]。微生物菌群会在很大程度上影响肠道淋巴细胞在宿主中的生长及发育,再加上机体内很多代谢产物及营养物质的吸收、消化、转化等机制的存在,淋巴细胞内AhR受体所产生的IL-22细胞因子会极大地影响肠道黏膜屏障保护机制,而患者的生命健康也会因此受到极大影响。
 
参考文献
[1]张成岗.人体微生态尤其是肠道微生态为新药研发提供前所未有的机遇和挑战[J].中国药理学与毒理学杂志, 2016, 30(7):703-713.
 
[2]鲜凌瑾,唐勇.肠道细菌微生态与人类疾病关系研究进展[J].微生物学免疫学进展, 2015, 14(04):75-79.
 
[3]方明.肠道微生态的生理学研究进展[J].现代养生(下半月版),2017,(6):71.
 
[4]刘乐,陈烨.肠道微生态的生理学研究进展[J].临床内科杂志,2016, 33(10):653-655.
 
[5]项春生,李兰娟.肠道细菌微生态研究进展[J].中国基础科学,2017, 19(2):1-9, 17.
 
[6]甄建华,于河,谷晓红.肠道微生态医学研究进展概述[J].中华中医药杂志, 2017, 32(7):3069-3075.
 
[7]鲍楠,刘成君,张和民,李德生.大熊猫肠道微生态的研究进展[J].畜牧与兽医, 2005, 37(4):57-59.
 
[8]黄毅溦,蔡美琴.肠道微生态与生命早期健康[J].中国微生态学杂志, 2019, 31(2):233-238.
 
[9]李琳,李岩.整肠生联合常乐康治疗伴肠道菌群失调功能性腹泻的疗效观察[J].中国微生态学杂志, 2014, 26(3):284-289.

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