人体消化道容纳着一小群微生物。肠道中的细菌数量与人类生活在地球上的数量大致相同。这些微生物几乎总能为其宿主提供福祉。它们有助于消化食物，产生维生素和培养免疫系统。此外，它们的存在有助于阻止病原体的传播。

    但是肠道微观世界，也被称为微生物组，对破坏很敏感。“当失去平衡时，存在感染，体重过重和糖尿病以及炎症和神经系统疾病的风险，”Sofia Forslund博士说，他今年5月从欧洲分子生物学实验室(EMBL)转职在海德堡到柏林的MaxDelbrück分子医学中心(MDC)研究人类与微生物组之间复杂的相互作用。

    抗生素在肠道中留下永久痕迹

    在最近发表于自然微生物学的一项研究中，Forslund与来自丹麦，德国和中国的同事一起研究了广谱抗生素治疗如何影响肠道细菌的相互作用。瑞典研究人员说：“我们能够证明微量生物组在给药后六个月几乎完全恢复。”但只有“几乎”：“一些敏感的细菌物种完全消失，”Forslund说。

    在为期四天的研究中，由MDC研究人员和哥本哈根大学的两位科学家领导的研究小组为12名同意参加的健康年轻男性提供了三种抗生素(美罗培南，庆大霉素和万古霉素)的混合物。这些药物主要用于更常见的抗生素不再起作用，因为细菌已经对它们产生抗药性。

    一些类型的细菌在给药后存活

    研究人员随后研究了他们的受试者的微生物组六个月。通过DNA测序 – 一种用于确定遗传物质结构的方法 – 他们确定了男性肠道中存在哪些细菌种类，以及细菌中存在哪些基因。该团队还特别关注抗性基因，微生物利用这些基因来抵御毒品。“我们的研究可能是第一个研究抗生素对细菌基因活性影响的研究，”Forslund说。

    研究人员报告说，尽管服用了三种强效抗生素，但首次表明肠道并未完全消毒。在剩下的细菌中，该团队甚至发现了一些尚未被描述的以前未知的物种。其他微生物缩小并变成孢子 – 一种生命形式，其中细菌可以在不稳定的条件下持续多年而不会失去其原始特性。

    最初出现越来越多的致病病原体

    随后的肠道重新积累是渐进的。“类似于森林在火灾后缓慢恢复的情况，”Forslund说。然而，根据研究人员的说法，具有致病特性的细菌，例如粪肠球菌和核梭杆菌，最初出现的频率更高。与此同时，该团队能够识别出微生物中的许多毒力因子 – 对人类更有害的结构和代谢物。“这一观察结果解释了为什么大多数抗生素会导致胃肠道紊乱，”Forslund说。

    然而，随着时间的推移，肠道菌群再次正常化。坏微生物越来越多地被有益细菌所取代，例如产生乳酸的双歧杆菌，它们有助于阻止病原体离开。六个月后，受试者的微生物组几乎与以前相同。然而，超过一些早期的细菌品种缺失。“正如预期的那样，细菌中抗性基因的数量也在增加，”Forslund报道。令人惊讶的是，抗生素给药后再次出现最快的细菌种类也不是最具抗性的基因。“这种遗传物质似乎更有可能在肠道再增殖中发挥长期作用，”研究人员说。

    肺微生物组也将进一步研究

    “鉴于个别物种明显永久性丧失和抗性基因数量增加，该研究再次显示了小心使用抗生素的重要性，”Forslund强调说，“还必须进一步探索如何增加未来的成功保护敏感微生物组免受抗生素损害的比率。“

    科学家计划为这项研究做出贡献。例如，MDC目前正在开展一项观察性研究，通过该研究，Forslund想要了解长期抗生素治疗如何影响肠道生物多样性 – 以及物种的更大消耗是否会增加肥胖和代谢疾病的风险。她还想研究肠道细菌在抗生素给药期间交换抗性基因的频率。一项调查这些药物对肺微生物组影响的研究已经处于规划阶段。

    拯救微生物的举动缘于人们越来越担忧现代的生活方式会使人类肠道中的有益微生物消失殆尽。这些微小的生命已经在人类肠道中存在了数千年，对于人体健康至关重要。

    这个“仓库”将存储来自从世界各地收集的“友好”细菌，以便在它们消失之前进行研究。科学家们相信，对这些肠道细菌的研究可能会为从肥胖到糖尿病等现代疾病带来新的治疗方法。

    美国罗格斯大学的生物学家Maria Dominguez Bello说：“我们希望在一个安全、中立的国家为我们收集到的这些细菌藏品进行备份，直到我们完全理解它们。我认为它们发挥着重要、关键的作用，因此我们不能失去它们。”

    这项提议已发表在10月5日的《Science》上，科学家们呼吁为微生物建立一个“种子库”。目前在挪威的Svalbard岛上已经有了一个用于保护植物生物多样性的安全洞穴。然而这项提议并不是用于保存种子，而是保存微生物。这个微生物库将储存人类粪便和潜伏在里面的各种微生物。

    研究表明，与西方国家和城市居民相比，生活在偏远、传统地区的人往往拥有更加多样性的肠道微生物组。多数美国人的肠道微生物组的多样性只相当于亚马逊河流域偏远村庄狩猎采集者的一半。造成这种差异的因素有很多，从抗生素到氯化水，再到防腐剂和剖腹产。

    不过Dominguez Bello说，随着传统社区越来越多地接触到更广阔的世界，它们正在逐渐失去其丰富多样的微生物群落。她说：“第一步的接触主要是医生，所以他们也开始接受抗生素治疗，我们认为这是造成问题的一个原因。”

    Dominguez Bello及其同事们认为，肠道微生物多样性的逐渐损失可能在许多现代疾病中起作用，从肥胖、哮喘、糖尿病到炎性肠病、自闭症和食物过敏等。他们写道：“我们认为，随着工业化进程出现的人类微生物组变化可能是这些疾病的潜在原因。”

    对人体肠道微生物的分析表明，某些特定的菌群正在消失，包括一种名为产甲酸草酸杆菌的细菌。这种细菌可以分解难以消化的草酸，而它的消失会使人们更容易患草酸钙沉积的肾结石。

    科学家们写道：“我们才刚刚开始了解工业化社会对生活的影响。我们需要更好地理解人群中哪些菌种正在消失，以及它们消失会造成哪些功能和病理性影响。”

    根据这项计划，大学和其他保存肠道微生物的组织将把样本交由这个“微生物库”进行保管。只有通过负责保管微生物组织的同意才可以接触这些微生物。

    爱尔兰国立考克大学的首席微生物研究员John Cryan说，“建立微生物库的理由是非常充分的。很明显，在工业化过程中气候和生活方式的变化使我们已经损失并且还在损失我们祖先拥有的很多微生物。我们需要花费很多年的时间才能完全确定特定细菌与人类之间的复杂相互作用，以及这些消失的微生物对我们的健康有什么影响。这是一种利他主义的呼吁，目的是让后代能够知道我们的生活方式如何影响我们的微生物组。建立这种生物库需要与捐献者的基因组成、饮食、健康、社会环境相关的大规模元数据的支持。”

    中国的北方，门外寒风阵阵，门里温暖干燥，所以无论大人还是孩子，都会有嗓子和鼻子不舒服的感觉，尤其在早上醒来时，有时候还会有鼻黏膜出血的现象，为呼吸道感染埋下了隐患。

    屋子里的燥热和屋外的寒风，都非常容易引发小孩子感冒，伴随着感冒的，还有发烧和咳嗽这两个难缠的家伙。尤其是对身体不太好的小朋友来说，感冒真的是如影随形非常讨厌的，因为他们会更容易被感冒找上门，而且病症会更加强烈，病期时间也较长。

    如果你家小朋友有上述情况发生，那就说明孩子目前的免疫力还有待提高。我们人类的免疫系统分为天然免疫与特异性免疫。

    天然免疫：顾名思义是与生俱来的；而特异性免疫是需要后天接受外界微生物刺激，从而激发的一种具有针对性的免疫应答。

    通过现代科学表明，顺产的婴儿能够在第一时间得到来自妈妈的保护，能够很好地接触到母亲产道中的人体共生菌群，从而可快速地受到有益菌（双歧杆菌、乳杆菌）的帮助，逐步建立起属于自己的天然健康的肠道菌群结构。

    众所周知人体肠道组织是免疫系统与外界接触的最重要的场所之一，但它需要在健康的菌群刺激下才能逐步完善，并且协同进化。只有这样它才能够分辨外源物质是否会对机体造成损害，并且果断的做出相应处理，避免过敏、免疫过激以及易患病等问题。

    对比顺产婴儿，剖腹产的宝宝们就比较辛苦了。严格的手术室消毒环境中，难以接触到人体复杂的共生菌群，因此为难宝宝们体内的中性菌去进行自身的摸索，来重新建立适合人体定殖的菌群。

    剖腹产宝宝的免疫系统没有妈妈的帮助是存在缺陷的，而且在后天生长过程中，也更易出现过敏等免疫系统紊乱疾病。

    难道剖腹产的宝宝没有办法及时止损了吗？

    这是众多父母的疑问，如果孩子的菌群已经在分娩方式上造成了不可逆的影响，那是否有办法进行弥补或修复？

    有方法：给孩子持续补充益生菌！

    这是许多医师都推荐的有效途径。

    有了大量的益生菌摄入，宝宝的压力就会减少很多，它们可以帮助宝宝在肠道中形成适合人体健康的菌群结构。同时还可以代谢出大量的有机酸，维生素，小分子营养物质以及抗菌肽，细菌素等杀菌物质，这些有益物质都可以扶持大量有益菌与中性菌 在肠道内定殖 ，抑制致病菌的存活。最终修复菌群与人体免疫系统的互作与交流。

    那么顺产的宝宝就不需要益生菌的帮助了吗？

    其实并不是，对于顺产的宝宝来说，母亲的菌群结构则对孩子的健康起着关键的作用。因此，对于孕期妈妈的肠道菌群也要小心关照，摄入益生菌可以帮助提升人体共生菌群中有益菌的比例，保证菌群遗传的健康与高效。

　　在今天的讲座中，奥运冠军石智勇和吕小军分享了出国比赛的经历。他们表示，由于经常出国比赛，有时会遇到水土不服的情况，这可能会导致身体出现一些不适。如何克服这种困难，保持一个良好的运动状态一直是他们关注的问题。

　　马晨表示，在人体中微生物主要集中在肠道中，肠道菌群是人体最大的“加油站”，百分之九十九的营养物质由肠道吸收：同时它也是人体最大的免疫器官，百分之七十的免疫细胞分布在肠道中，它也是人体最大的“排污厂”，百分之八十以上的毒素由肠道排出体外。

　　其中肠道菌群分为有益菌，中性菌和有害菌三类。肠道菌群的紊乱可能导致过敏，消化不良，肌损伤，眩晕等问题。肠道菌群对人体具有帮助食物消化、营养供给、调节免疫力等重要作用。

　　她表示，运动员由于经常出国比赛，饮食和时差等的改变可能会对体内的肠道菌群产生影响。合理的补充益生菌可以帮助运动员来克服因肠道菌群紊乱而引起的问题。从而提升运动员的状态。

　　她解释说，益生菌是一类人体摄入一定数量之后能够活着到达肠道并对人体产生有益作用的微生物。益生菌能重建肠道菌落平衡，提升菌落多样性、菌群数量和活力。益生菌对于在运动的作用具体为，能够帮助运动人员抗疲劳，增强能量和肠动力，帮助肌细胞、成骨细胞的合成与修复。

    肠道微生物似乎有一些抗癌效果，但是这些发现是否已经成熟到可以展开临床试验了呢？

    2015年，Bertrand Routy在巴黎肿瘤学家群体中获得了一个很惨的名声。作为古斯塔夫·鲁西研究所（Gustave Roussy cancer centre）的一名博士生，Routy需要从不同医院收集接受过癌症治疗的人的粪便标本。医生们可一点都不给他留情面。“他们取笑我，” Routy说， “还叫我‘粪便先生’。”

    但是当Routy及其同事发表证据证明某些肠道细菌似乎可以提高患者对抗癌治疗的反应后，就不再有嘲讽声了。现在，那些医生正急于分析患者的粪便样本，希望可以预测抗癌药物会对哪些病人有效呢。“对于很多尚不知道肠道微生物临床相关性的人来说，这一发现可谓令人大开眼界。”Routy说，他目前就职于加拿大蒙特利尔大学健康中心。

    和其它疾病相比，癌症只是生物医学领域近年来微生物革命中的“后起之秀”。 在过去的几十年里，科学家将肠道微生物组成与几十种看似无关的疾病——从抑郁症到肥胖症——联系起来。癌症和肠道微生物之间也存在某种诱发关系：炎症会促使某些肿瘤发生，而有的癌症与感染相关。但随着癌症免疫治疗的兴起，科学家开始更进一步地研究肠道微生物组如何与免疫治疗相互作用，以及如何适宜地利用这些作用。

    小鼠和人体试验的初步结果显示，肠道细菌可以影响患者对这些药物的反应，于是科学家开始尝试探索背后的机制。同时，研究人员也准备开展一些临床试验以验证是否可以通过调整肠道微生物来改善药物疗效。

    支持这一理论的人员表示，调节肠道微生物可能会颠覆整个癌症治疗领域。 “这是一个非常巧妙的方法。”德克萨斯安德森癌症中心的外科医生Jennifer Wargo说。 但也有科学家担心现在就将这一理论推向临床为时过早。哈佛大学陈曾熙公共卫生学院的流行病学专家William Hanage认为这个想法“非常有趣”，但“让我感到担忧的是，我们目前尚不能确定调节肠道微生物只有积极的一面。”

    肠道菌群与抗癌药物之间的“神秘关系”

    虽然对于肠道微生物和免疫疗法之间关系的研究热潮到目前只有短短3年，但科学家对于肠道微生物和癌症之间关系的探索则可以推到更久之前。例如，科学家在20世纪90年代首次将幽门螺杆菌（Helicobacter pylori）与胃癌联系起来。在那以后，科学家发现了其它可能与癌症发生或进展相关的细菌。这些微生物中有的会激活炎症反应，破坏黏液层，导致病原体的进一步入侵，从而营造了促肿瘤生长的环境；有的还可能通过增加细胞抗药性促进癌细胞生存。

    但肠道细菌也可以帮助对抗肿瘤。2013年，古斯塔夫·鲁西研究所的Laurence  Zitvogel团队和美国国家癌症研究所的Romina Goldszmid与Giorgio Trinchieri团队研究表明，部分癌症治疗实际上依靠肠道微生物激活免疫系统。

    Zitvogel团队发现化疗药物环磷酰胺可破坏肠道内的黏液层，一些肠道细菌借此进入淋巴结和脾脏，激活特定的免疫细胞。而在那些肠道中没有微生物或事先给予抗生素的小鼠身上，环磷酰胺在很大程度上失去了疗效。

    根据这一观察结果，Zitvogel决定进一步探索肠道细菌是否会影响一类被称为检查点抑制剂的免疫治疗药物的疗效。这些药物通常是针对细胞表面分子如CTLA4和PD1的抗体，会激活人体免疫系统对抗肿瘤细胞。临床上，检查点抑制剂已经被用于治疗多种不同癌症（参见“朋友的一点帮助”）。但只有20-40％的人对检查点抑制剂治疗有反应。

    2015年，Zitvogel的团队在实验中发现，无肠道微生物的小鼠对这类药物没有反应，而补充特定细菌——脆弱拟杆菌的小鼠比未补充的小鼠反应更好。

    随后越来越多的科研人员开始关注到这一关系。芝加哥大学的癌症临床医生Thomas Gajewski报道称，双歧杆菌属微生物可提高小鼠对癌症免疫治疗的反应。 这些肠道细菌可以通过增强某些免疫细胞的功能对抗肿瘤。

    Wargo在2014年的一次会议上看到了这些结果，当她返回德克萨斯后就立即开始收集即将在她所在机构接受免疫治疗的皮肤癌患者的粪便样本。去年11月，Wargo、Gajewski和Zitvogel都在《科学》上发表了研究结果，将特定肠道细菌组成和机体对免疫治疗的反应联系起来。Zitvogel团队利用 Routy在巴黎收集的样本表明，服用非针对性抗生素的人往往对免疫疗法反应不佳。

    为了进一步验证这种关系，研究人员将人类参与者的肠道细菌转移到罹患同类癌症的小鼠的肠道中。 获得“有益”细菌的小鼠体内的肿瘤明显小于接受治疗无效的患者肠道微生物的小鼠。 “所有这些发现都非常令人兴奋，”波士顿儿童医院的微生物学家Neeraj Surana说， “因为这意味着菌群研究可能具有明确的治疗价值。”

    向临床试验进军

    研究人员正在进一步验证这一可能性。匹兹堡大学的免疫学家Hassane Zarour与国际制药公司默克（注：中国称为默沙东）合作，收集那些对检查点抑制剂治疗有反应的人的粪便细菌，并将其转移到无反应患者的肠道内，这一过程称为粪菌移植。默克公司已经为这项试验投入了大约90万美元，试验将在未来几周内开始。

    Wargo也在计划类似的试验。她与加利福尼亚州的帕克癌症免疫疗法研究所以及马萨诸塞州的生物技术公司Seres Therapeutics合作，期望能够测试粪菌移植是否能够以有益的方式重塑无应答者的肠道微生物组成。

    微生物移植正在成为一些非癌症疾病的主流治疗方法。例如，今年2月，美国传染病学会建议医生使用粪菌移植方法治疗由艰难梭菌引起肠道感染且常规治疗无效的患者。

    但粪菌移植也有缺点。为避免移植受者感染病原微生物，研究人员必须谨慎选择供者，且在移植之前对粪便物质进行纯化。这也是为什么除粪菌移植外，Seres Therapeutics、帕克研究所和Wargo将测试一种含有产孢细菌的药丸，这些细菌是从药物治疗有应答患者的粪便中纯化出来的。

    Gajewski和他在剑桥生物技术公司Evelo Biosciences的合作伙伴也有类似的研究。 他们的试验将评估两种含有单一细菌菌株的药丸对结肠癌、皮肤癌患者的效果。

    Zitvogel并不准备开展临床试验，但她和别人一道成立了初创公司EverImmune，总部设在特拉华州，目前正在开发一种基于微生物的药物。

    目前尚不清楚微生物究竟是如何与免疫治疗药物相互作用的。目前接受程度较广的假设是部分肠道菌群可能使免疫系统更容易被免疫治疗药物激活。但背后的具体机制，包括哪一种细菌调控了哪一种免疫细胞，仍然是一个谜。

    研究人员希望临床试验能够说明一些问题。例如，Wargo正在研究细菌代谢物。 她的团队希望在对治疗有反应的患者的粪便和血液中，找到与治疗反应相关的代谢特征，并记录试验参与者的血液和肿瘤中的免疫细胞数量。

    Gajewski认为，微生物可能通过刺激肠道细胞产生某些分子来促进免疫反应。他的团队正在研究给予特定细菌后，小鼠的循环免疫细胞前体是否会发生改变。与此同时，他们也试图确定哪些细菌可能会促进产生正面疗效。

    为时尚早，还是恰逢其时？

    考虑到目前存在的诸多不确定性，一些科学家认为此时进行人体测试存在风险。 Surana表示，部分参与者可能会出现不良反应。改变个体肠道微生物的组成可能增加他们罹患其它疾病的风险。

    粪菌移植存在许多未知数。Wargo说，尽管粪菌移植在许多非癌症患者身上已经被证明安全有效，但是治疗过程中也会有意外情况发生，其中包括一名患者出现了体重增加，甚至肥胖。“我们应当注意试验的安全性吗？当然，”Wargo说，“但我强烈认为安全性并不应阻碍我们开始这些试验。我们只是需要好好设计一下，它们确实能告诉我们很多。”

    Gajewski计划一次试验只测试一种双歧杆菌菌株的效果，他对研究的安全性抱有很大的信心。 “人们服用双歧杆菌已有一千年了。”他说。双歧杆菌自婴儿时期就存在肠道中，且数量会随着年龄增长而减少，所以它们至少应该是安全的。

    目前尚不清楚单一菌种是否对癌症患者有益，如果有益，又是哪一种具体细菌。 去年发表在《科学》上的论文将最佳疗效与不同的细菌关联了起来，即便对同种癌症同种治疗方法也是如此。

    Wargo说，这些研究分别纳入了来自法国和美国的癌症患者，因此饮食可能可以解释部分差异。此外，样品采集、数据分析和统计方法也可能导致结果出现偏差，法国国家农业研究所的生物学家Joël Doré说。他曾在2011年帮助推出了国际人类微生物组标准（IHMS）项目，旨在提高微生物组研究中的数据可再现性。

    Hanage说，即使是两项分析美国罹患相同肿瘤的人群的研究，其发现的有益微生物也只是部分重叠。如果研究人员无法弄清楚产生这些差异的原因，那他们可能无法解读临床试验的结果。

    Hanage认为在开始临床试验之前，三个研究组应该尝试重现彼此的结果，并就一组“有益的”微生物达成共识。“这些细菌的任何一种都可能有用。”但不一致可能意味着结果不可重复。

    这是微生物组学研究常常遇到的问题。Hanage说：“很多研究发现要么经不起检验，要么后来发现比最初想象的复杂得多。” 麻省理工学院的微生物学家、癌症生物学家Susan Erdman则表示，IHMS项目开发的标准应该会有所帮助，但科学家可能不愿意在研究中使用这些标准。因为按照标准做可能会以丧失创新性为代价，而科研人员正是通过在不同条件下进行研究才能有科学发现。

    Wargo认为该领域的研究应该应用标准化方法收集样本、分析结果，并在更大的患者样本中进行验证。自去年以来，她的小组分析了500多名接受过不同治疗的皮肤癌患者的粪便。

    他们的研究与Zitvogel团队的研究同时进行，他们的研究对象是联合使用两种免疫疗法的患者，研究目标是确定哪种肠道细菌介导了患者对联合治疗的反应。Wargo希望肠道菌群最终可以帮助确定哪些患者会对哪种抗癌疗法有反应。 “我们是否可以将肠道菌群用作生物标志物？这是非常值得探讨的问题。”她说。

    Routy说，短期内还需要收集更多粪便标本，现在肿瘤科医生可能不会再像之前那么惊讶了。目前他正和自己的团队一道研究肠道微生物如何促进免疫治疗。在癌症治疗领域，“肠道微生物已经从被忽视的小角色变成了‘超级巨星’。”他说，“现在就要看它们是否名副其实。”

参考来源：Giorgia Guglielmi.How gut microbes are joining the fight against cancer.Nature.doi:10.1038/d41586-018-05208-8

　　此次会议由中国食品科学技术学会益生菌分会、广东省食品学会承办，科技部农村科技司巡视员王�础⒐�家市场监管总局特殊食品注册管理司稽查专员张晋京、广东省卫计委巡视员彭炜等国家相关部门相关人士出席，近500名来自国内外高校、科研机构的专家及企业代表参会。

　　益生菌产品成为企业　寻求差异化竞争高地

　　科技部农村科技司巡视员王�丛谥麓侵斜硎荆�过去一年，益生菌对人体健康的重要作用得到了更加深入的阐释，产业发展迅猛。益生菌产品作为食品工业中高科技含量的产品之一，拥有“营养与健康”的双重基因，越来越被消费者接受和认可，正成为众多企业实现健康诉求、寻求差异化竞争的产品高地。

　　王�刺傅剑�科技部始终高度重视我国益生菌产业科技发展与支撑能力建设，从“十一五”到“十三五”期间均部署安排了多项重大和重点项目，以促进益生菌领域基础研究的不断深化，同时推进产业化研发的进一步升级，开发具有自主知识产权的菌种和生产技术，拓展益生菌的功能作用范围，提升行业国际竞争力。他表示，将会面向国家长远战略需求，完善基础研究布局、建设高水平研究基地、壮大研究人才队伍、提高研究国际化水平、优化研究发展机制和环境，把我国建设成为世界重要科学中心和创新高地，涌现出一批重大原创性科学成果和国际顶尖水平的科学大师，为建成社会主义现代化强国和世界科技强国提供科学支撑。

　　“随着科学研究的不断深入，益生菌产业迎来了基础研究与技术应用‘百家争鸣’的好时代。”国家市场监管总局特食注册司稽查专员张晋京如是认为。他提到，益生菌作为常见保健食品的原料，近年来发展快速，研究领域跨越食品科学、微生物学、医学、营养学、免疫学和肠道健康科学等多个研究热点。2005年，原国家食药局印发的《益生菌类保健食品申报与审评规定（试行）》《真菌类保健食品申报与审评规定（试行）》，进一步规范了保健食品原料管理，其中涉及真菌、益生菌等物品（或原料）的申报规范。国家市场监督管理总局高度重视我国益生菌产业的健康发展，将继续发挥好监督管理的作用，进一步规范市场，为该行业的良性发展保驾护航。

　　要从国家层面制定整体规划

　　建立中国人群独有的肠道亚种菌群数据库

　　中国工程院院士、广东省微生物研究所所长吴清平在致辞中表示，近年来，益生菌产业蓬勃发展，为我国食品工业的价值提升与产业升级发挥了重要作用。益生菌、肠道菌群的研究成为医学、营养学、食品科学等学科交叉、深度互融的前沿与热点研究领域，益生菌及其相关产品也更多惠及百姓。但是，也要看到在益生菌研究领域中的一些关键性技术与问题还未解决，产业的健康可持续发展需要凝聚起更多的智慧。

　　吴清平院士对我国未来益生菌产业的发展提出3点建议：一是总体布局，规范产业科学发展。尽管益生菌、肠道菌群与健康的研究越来越受到关注，但是从整个国家层面还未形成一个完整的规划。目前我国在益生菌领域的研究经费投入并不多，而且研究内容都比较散。同时，益生菌产品市场目前配套的标准法规体系仍需进一步完善。

　　二是夯实科学基础，进一步加强交叉与互融。在我国关于益生菌，肠道菌群的研究注重与疾病的关联，越来越多的临床医生对益生菌与健康的功效认识不断提升。“益生菌的研究涉及多个学科，如何将益生菌研究领域的科研成果落地开花，需要整个产业链上下互动，多研究领域交叉互融。”吴清平说。

　　三是加强自主研发，打造具中国特色的益生菌产品。目前，我国市场中的益生菌产品大多采用国外菌种，具自主知识产权且广泛产业化应用的菌种较少。虽然近年来有关我国自主知识产权的益生菌相关研究与应用不断开展，但还不够充分。

　　“未来，建立中国人群独有的肠道亚种菌群数据库，打造更多适合国人肠道健康的益生菌产品，将成为趋势。”吴清平如是说。

　　益生菌研究从跟跑、并跑到领跑

　　在不断学习与借鉴中扎实前行

　　10多年来，国家持续支持加大益生菌的相关研究，涌现出一批优秀科学家代表。有了人才的支撑，国内相关学术机构对于“益生菌”的研究水平得以快速提升。以“益生菌”为主题的论文数量呈增加快速增长趋势：从1997年的0篇到2018年的870篇（预测值）。从支持“益生菌”类学术研究的基金情况来看，由国家自然科学基金支持发表的“益生菌”文章数量高达353篇，其次为国家高技术研究发展计划（863计划）与国际科技支撑计划基金支持。张和平、陈卫、谷巍等国内科学家及企业研发负责人针对“益生菌”发表的相关学术文章数量占据前三。

　　经过10多年的积累和成长，我国益生菌领域的科学家通过自身的努力，用一篇篇高影响因子的论文和一个个具有重大价值的研究成果，逐渐与国际接轨，部分研究成果在食品工业中成功转化，推动了益生菌产业的快速成长。

　　“‘益生菌—肠道菌群—肠道健康’已掀起研究热潮。”中国食品科学技术学会益生菌分会理事长、江南大学副校长陈卫教授梳理发现，2015年10月28日到11月6日的短短8天，《Nature》《Science》和《Cell》三大杂志相继发表了10篇益生菌与肠道菌群方面的重磅论文。2018年2—3月，三大期刊推出肠道菌群相关研究7篇。近3年，这三大期刊及其子刊围绕相关主题发表论文数量已达236篇。

　　陈卫谈到，以往，由于技术手段的缺乏，使得益生菌的研究受限；近年来，随着研究手段的丰富和深入，已经可以设计出更好地实验，做更深入的研究，把益生菌的机制说得更清楚。以前，研究益生菌通常是做一做动物试验、建一建细胞模型，再看一看它有什么效果。“我们知道，益生菌最重要的还是其功效，对于这个功效不仅要能看到，还要知道它为什么有这样的功效，也就是不仅仅要知其然，还要知其所以然。”陈卫说，目前，关于肠道菌群、益生菌的研究，更多采用的是灵敏度更高且更有特异性的多组学联用，再加上无菌动物验证。“目前，对肠道菌群的研究逐渐关注到具体的‘种’或‘株’。”

　　陈卫表示，大量研究证实，日常补充益生菌可有效实现对一系列疾病或生理异常的膳食干预和预防。两年被临床实验证明有效的功能主要包括：缓解口腔疾病、促进创口愈合、缓解情绪异常、缓解代谢疾病、缓解免疫异常疾病、缓解肠道疾病等。

　　解出产业未来发展的必答题

　　牢牢把握科研的“国之重器”

　　益生菌科研的“国之重器”有哪些？如何对接并提升传统发酵食品行业？中国食品科学技术学会副理事长兼秘书长邵薇在会上抛出的这几道益生菌行业未来发展必答题，引起了与会者的思考。邵薇指出，益生菌功能研究及应用关键技术——涉及益生菌与人体互作的一系列基础研究技术，以及在农业、生物、医药、食品领域的产业化应用关键技术创新；自主知识产权的菌种资源——我国拥有具有自主知识产权的菌种资源库建立及产业化应用关键技术。此外，我国益生菌发酵的传统食品一方面代表了我国的特色，一方面承载着健康，需要大力发展。

　　与会专家指出，益生菌与人体肠道菌群之间的互作关系，即益生菌如何通过影响肠道菌群，以达到降血脂、降血糖、提高免疫力以及预防相关疾病的作用，成为研究热点。此外，益生菌在其优势菌株选育以及产业化应用方面的技术创新，促进益生菌在乳制品、传统食品以及保健食品中的广泛应用，将成为未来的研究趋势。亚洲乳酸菌学会联盟副主席、浙江大学何国庆教授所做的“中国传统发酵食品中的乳酸菌”，引起了与会者的极大兴趣。何国庆从臭豆腐、黄酒、馒头、泡菜这些我国传统发酵食品入手，向大家揭示了多样性的益生菌对这些食品品质、风味形成上所带来的重要影响。“传统发酵食品是民族饮食文化的突出体现，是国民食物结构中不可或缺的重要组成。在传统发酵食品这一乳酸菌资源的宝库中，深入对传统发酵食品乳酸菌的研究与功能发掘，必将为传统发酵食品的创新和推广作出巨大贡献。”何国庆如是说。美国外科学院院士、首都医科大学肿瘤学系主任石汉平教授就肠道菌群在肿瘤发生发展和治疗中发挥的重要作用，进行了系统分析，为从事益生菌领域相关研究的科学家提供了更多新思路。

　　中国食品科学技术学会13年如一日培育起来的益生菌与健康国际研讨会，已成为我国益生菌学术交流与产业对接的品牌会议，为益生菌科技与产业的健康发展起到巨大的推动作用。“未来，益生菌行业的三个关键词：安全、健康、创新。”邵薇表示，益生菌行业近三年增速达20%，市场一直保持非常高的热度。但在这种热潮下，业界还需要更多的冷思考，切不可夸大和过度宣传。“益生菌行业优生于中国食品工业高速发展时期，经过10多年的培育，已初长成才，充满活力，但也充满躁动，就像一个活力无限的青春少年，需要多方呵护、滋养以及支持。”邵薇呼吁。

    新浪科技讯北京时间5月16日消息，据国外媒体报道，也许在2218年，某位学者在回顾我们这个时代的时候会很好奇，为什么突然之间，科学家们对人类粪便——更准确地说，是人类粪便中的微生物——如此着迷？

    这位学者可能会发现，在2012年到2017年这5年间，PubMed（美国国立医学图书馆提供的搜索引擎，主要提供生物医学方面的论文和摘要搜索）上有关“肠道微生物群系”（gut microbiome）的论文数量增加了7倍；数以百万计的粪便采集工具包产生了无数的塑料碎片，同时全球各个研究实验室的冰柜中摆满了粪便标本。到底发生了什么？

    随着时间推移，人类基因组科学已经带来了生物医学领域一些重要的突破。现在，基因组技术正在向微生物转移。这是因为，虽然每个人在遗传上近乎相同，但每个人同时又携带着大量微生物基因，这些基因来自细菌、真菌、病毒和古菌，统称为“人类微生物群系”。

    如果认为对肠道微生物群系的了解越多，就能解决所有医学问题的话，那就是纯粹的傲慢了。不过，这些微生物似乎与人类和我们所处的环境有着密切的关联，能够改变我们的新陈代谢并调整我们的免疫系统。它们究竟有着什么样的能力做到这些？以下就是微生物群系科学所面临的5个最重要问题。

    1）是什么让肠道微生物群系保持“健康”？

    “健康微生物群系”这个词组应该引起警惕。这是因为，就目前而言，如果科学家对单一个体的微生物群进行检查，他们并没有办法确定其是否健康——甚至不知道用哪些参数来定义。健康只与微生物的种类名称有关吗？还是微生物多样性？或者是它们的功能——遗传学上所具备的能力？人类微生物群系计划（Human Microbiome Project）的工作重点之一应该是定义什么是健康的微生物群，但这一看起来很简单的问题至今没有明确的答案。如果研究人员能够确定健康微生物群本身的参数，他们或许就能知道不同的操作方法——从益生菌到粪便移植——是否会带来人类外在的健康表现。

    2）饮食能影响肠道微生物，这会如何影响健康？

    “我们肠道中的许多细菌种类是可以通过改变饮食来使其变化的，”上海交通大学的赵立平教授援引2016年的两次大规模人群研究说道。让人感到困惑的是，这种改变是如何影响人体健康状态的。

    赵立平教授的研究关注的是在饮食、肠道微生物群落和人体健康之间建立三方联系。与此同时，加拿大不列颠哥伦比亚大学的盖内尔·希利（Genelle Healey）等研究者也在努力追踪肠道微生物群和人体健康如何对饮食干预做出反应。

    了解饮食诱导的肠道微生物改变对健康的长期影响，将使人们扔掉饮食书籍，找到个性化的饮食模式——可能与他们的肠道微生物群一样个性化——从而获得最佳的健康结果。

    3）肠道微生物如何被用于免疫系统的微调？

    根据最新的研究，许多慢性疾病——自身免疫疾病、肥胖和心血管疾病等——都是免疫介导的。庆应义塾大学医学院的Kenya Honda、美国国立卫生研究院（NIH）的Yasmine Belkaid和犹他大学June Round，以及其他许多研究者都在努力研究肠道微生物与免疫系统“对话”的机制。但是，除了研究特定的微生物之外，还有更多问题需要解决。

    “这是令人难以置信的复杂情况，我们无法给微生物贴上促进炎症或抵抗发炎的标签。这需要具体问题具体分析，”斯坦福大学的贾斯汀·索恩伯格（Justin Sonnenburg）说道。但是，如果科学家能够找到如何驯服微生物或微生物群的方法，使它们对免疫系统产生特定影响的话，或许就能开发出全新的治疗方法，为治愈免疫介导疾病提供可能。

    4）个人的肠道微生物群如何以持久的方式重新配置？

    对成人微生物群的长期检测显示，这些微生物的组成具有高度稳定性——事实上可以说是彻头彻尾的顽固。不过，当有人接受粪便移植，用于治疗复发性艰难梭菌（学名： Clostridium difficile）感染时，也可以实现新的稳定肠道微生物生态。麻省理工学院的埃里克·阿尔姆（Eric Alm）和其他人的研究显示，接受移植的患者的肠道微生物群混合了特定的菌株，看起来更像捐献者。

    但什么才是微生物的“植入规则”呢？了解这一点，我们就有可能干预许多与疾病有关的微生物群状态，通过改变它们来改变疾病的进程。

    5）早期塑造肠道微生物群的因素如何影响后来的人体健康？

    研究人员已经发现，在早期阶段，至少会暂时出现两个影响肠道微生物群的主要因素：出生模式（无论是顺产还是剖宫产）和早期生活饮食（无论是配方奶粉还是母乳）。这些因素也同样与免疫和代谢疾病风险的增加有关。因此，由出生模式和饮食塑造的婴儿微生物群，是否就要为后来的健康问题负责？

    加拿大不列颠哥伦比亚大学的布雷特·芬利（Brett Finlay）利用“卫生假说”，将早期生活中缺少某些特定细菌与后来出现哮喘等疾病联系起来。他说：“我认为这些微生物在塑造并推动我们的免疫系统发展，而如果你生命的早期缺乏这些东西，就会形成一个更加容易过敏的免疫系统。如果你有这些微生物，就会变得更加正常。”这些研究或许可以使我们在生命早期就能有针对性地操纵微生物，从而抵消它们对健康的负面影响。