益生菌 第187页

接触过我们奇善元菌群重建方案的都知道通过菌群重建方案会将体内绝大多数的菌群排出体外，这里的绝大多数是不分好坏的将他排出了体外。在进行了这个方案后我们将会使用高膳食纤维食品重新培养出一个健康的人体菌群。

有人就会提出来疑问在这个重新培植的过程中细菌是哪里来的呢？不是绝大多数已经排出了体外吗？

其实这个很好理解，菌群是不可能排空的，如果有人告诉你可以，那么这个人可能是未来来的，毕竟现在还做不到。我们排出来的细菌最多最多也只能达到顶峰99%，那么此时还剩下来1%，听起来似乎很少了。但是我们当我们把这个量化到一个数字来看的话感觉就不一样了。

现在普遍人为认定我们肠道菌群中的细菌数量大概为10万亿个。

10万亿的1%就是1000亿，1000亿是什么概念呢？假如把地球看做肠道，人类是肠道中的菌群的话，那么1000亿就是现在人类数量的14倍多点。幸好菌群不用买房，不然可能我们肠胃的房价可能比我们现实中更恐怖。 

上面我们排出后剩下来的菌群就是我们菌群重建方案后的有益细菌的主要来源。依旧是来自我们原先的体内。说完来源再说说肠道菌群的繁殖速度有多快呢？

不同的菌种在不同的环境中有着不同的繁殖速度。快的速度有几十分钟，慢的有十几个小时，但是即使是十几个小时在我们重建方案的时间中也已经够翻很多倍，理想状态就是1000亿翻倍翻倍再翻倍。

再使用奇善元高膳食纤维食品后，肠胃环境处于有利于有益菌的生存环境。增加了有益菌的生长速度，保证了有益菌在肠道菌群的环境中处于了优势地位，从而就可以建立起来健康的肠道菌群。

首先膳食纤维不是神药，膳食纤维是人体所需的第七大营养素。

从这个上面我们就知道了人体需要的是不仅仅是膳食纤维，还有蛋白质，脂肪，碳水化合物，维生素，矿物质与水。

其他六个相信大家都早已耳熟能详了，但是对于膳食纤维来说，大家似乎还比较陌生。说的再通俗一点，大家都知道吃粗粮好，比如燕麦，谷物和豆类的，那么这些东西好在哪里你真的知道吗？

这些谷物好的原因在于含有膳食纤维，那么膳食纤维的作为是什么呢？我们以糖尿病为例，糖尿病在以前被称作富贵病。

这个名头由来是因为什么呢？原来在以前只有大户人家才可以大鱼大肉的作为主食，而普通人家的饮食上可能只是青菜和主食。糖尿病的重要诱发因素之一就是饮食不合理，如果长期摄入高能量食物，如高油高糖高盐食物，就会导致能量摄入超标，过多的能量就会以脂肪的形式在体内储存起来，从而导致肥胖。肥胖会引起胰岛素抵抗，使人体内的胰岛素不能发挥有效的生理作用，从而出现高血糖。

但是有人可能又会对此产生疑问，这只能说明多吃肉不会糖尿病，不代表膳食纤维可以改善糖尿病。不要急。

上海交通大学赵立平教授在scicence杂志发表文章膳食纤维改善肠道菌群2型糖尿病，至于science杂志是世界最著名的医疗科学类杂志之一，权威性自然是不用质疑的。

膳食纤维主要是通过调节我们肠道菌群来进行对糖尿病的改善和康复。比如膳食纤维进入胃内后可减慢胃排空速度，推迟食糜进入十二指肠的过程从而延缓血糖的升高，可增加食糜形成大团块而限制食物成分与消化酶的充分接触，其稀释肠道内容物的同时使消化酶酶活性降低，消化过程减慢，同时它还可以促进肝脏与糖分解代谢有关的酶活性增强，肝细胞膜上胰岛素受体数目增多，受体亲和力增强从而更好的降低血糖。

除了糖尿病外，膳食纤维还可以抗腹泻作用，如树胶和果胶等；预防某些癌症，如肠癌等；治疗便秘；解毒；预防和治疗肠道憩室病；治疗胆石症；降低血液胆固醇和甘油三酯；控制体重等；降低成年糖尿病患者的血糖。

所以我们平时的饮食结构中也需要多摄入膳食纤维在我们的菜谱中。

婴儿肠道菌群的来历

一种假设是婴儿最初的肠道微生物来源于母体产道，另一种假设是其来源于周围的环境。在婴儿刚出生的几个小时内，母体产道和排泄物中的微生物通常是婴儿肠道菌群的重要来源。双歧杆菌一直被认为是婴儿肠道菌群的优势菌，这对理解婴儿肠道中共生双歧杆菌的建立起着非常重要的作用。

2011年比利时学者Makino在珠的水平上证实双歧杆菌长型亚种能够从母体转移到新生儿肠道。该研究应用MLST（多位点序列分型）和AFLP（扩增片段长度多态性）技术来检测从 8 对母婴体内分离出来的207份粪便样品，结果表明从母体和婴儿粪便中分离出的11株长双歧杆菌长型亚种具有极高同源性，该结果提示新生儿肠道中的细菌确实来源于母体。2012年日本科学家 Mikami也证实婴儿肠道双歧杆菌的获得是由母体传递的。

婴儿肠道菌群的建立

婴儿时期是机体肠道菌群建立的关键时期。如果婴儿肠道菌群建立的结构合理、代谢平衡，那么今后该机体免疫系统发育将会更加完善， 并且患有各类代谢疾病的风险就相对较小。 影响婴儿肠道菌群建立的因素众多，例如：遗传基因、分娩方式、分娩时的周围环境、喂养方式、饮食结构、生活习惯、早产、过敏、疾病以及抗生素的使用等都对早期婴儿肠道菌群的建立至关重要。

由于大部分婴儿出生后都由母乳喂养，因此母乳中微生物群落的多样性对新生儿肠道菌群的建立及其健康有直接影响。基于分子生物学技术的众多研究证实婴儿肠道内的某些菌株与母乳中的该菌株同源性极高.2012 年西班牙科学家Cabrera[19]通过焦磷酸测序和 q-PCR 技术鉴定了18位母亲（不同 BMI、体重和分娩方式）的乳汁中微生物群落在 3 个时间段的变化，结果发现在整个泌乳期母乳的微生物组一直在发生改变。魏斯氏菌、明串珠菌、葡萄球菌、链球菌和乳球菌在人初乳中占据绝对优势，而产后1个月和6个月的乳样中典型的口腔菌（如韦荣氏球菌、纤毛菌属和普氏菌）会显著增加。肥胖母亲的乳汁与正常体重母亲的乳汁相比细菌菌群不同，并且多样性锐减。接受剖腹产母亲的乳汁与正常阴道分娩母亲的乳汁相比，细菌菌群构成大相径庭。这些结果表明，母体的生理特征及母乳的微生物多样性会直接影响婴儿肠道菌群的建立。

喂养方式对婴儿肠道菌群的建立

喂养方式也是影响婴儿肠道菌群建立的重要因素，它可以通过影响婴儿肠道菌群的定植，进而影响微生物区系的稳定性。有研究表明喂养方式与婴儿腹泻、过敏等疾病有关系。可见，婴儿喂养方式的选择对婴儿肠道菌群优化具有长远意义。 2012 年东北农业大学乳品科学教育部重点实验室李晓敏等人采用Illumina测序技术对24 份1～6 个月母乳喂养组和人工喂养组的婴儿粪便中细菌16S rRNA V6可变区进行序列测定，测定结果表明，在门的水平上，所有试验样本均以硬壁菌门和变形菌门为优势菌门；在科的水平上，以肠杆菌科为优势菌科。

在母乳喂养组中，韦荣球菌科和拟杆菌科是优势菌。

相对丰度（21.42%和12.82%）

明显高于

混合喂养组（3.65%和 4.32%）人工喂养组（3.25%和 0.04%）；

双歧杆菌科的数量仅占总菌数的 8.16%，但高于混合喂养组（6.16%）和人工喂养组（1.48%），说明不同喂养方式的婴儿肠道菌群构成存在显著差异。

展望

综上所述，国际上关于婴幼儿肠道菌群的研究已经相当成熟，无论从研究手段还是从研究目标上均领先于国内水平。众所周知，由于基因以及饮食的差异，导致东西方人肠道菌群构成差异著，因此作者研究的基础是应用第2代乃至第3代测序技术揭示我国婴儿肠道微生物的建立和构成。以此为契机，深入探讨预测、治疗我国婴幼儿肠道菌群构成与地方性多发病的方案，开发出适合我国婴幼儿成长发育的配方奶粉，使机体与肠道菌群达到互惠共生、和谐发展的目标。

注：文章参考自《中国食品学报——婴儿肠道菌群研究现状——张和平  霍冬雪》

本次章节将分为四篇就婴幼儿常见过敏性疾病如特应性皮炎、食物过敏、哮喘、过敏性鼻炎等与肠道菌群的相关性进行综述。

过敏性疾病的发生机制

过敏性疾病的发生是由遗传因素和环境因素两者相互作用的结果。近年来过敏性疾病的发病率显著升高，这显然已经不能简单地用遗传因素来解释。

有研究者提出 “菌群学说”，认为工业化国家抗生素的使用和饮食结构的变化影响肠道正常菌群的定植，进而影响肠道菌群介导的免疫耐受的形成，导致变应性气道疾病的发病率升高。

儿童过敏性疾病早年Bergmann提出过敏进程 （allergicmarch）概念，指出 过 敏 性 疾 病 的 发生 发 展 具 有 年 龄 特 征，伴随着年龄的增长，过敏症状可能得到缓解也可能被其它症状所替代。婴幼儿最早出现的过敏是食物过敏和特应 性 皮 炎，1岁 以后 逐 渐 得 到 缓 解，继 而出现哮喘，哮喘发病率在学龄期达到高峰，到青春期哮喘可能得到暂时性缓解，但是会出现过敏性鼻炎，可能持续数年。

食物过敏 

食物过敏 （foodallergy ,FA） 是指机体针对摄入的食物抗原产生的一种有害的免疫反应。在西方国家 约 有６％ 的 未 成 年 人 受 到 食 物 过敏的影响。

食物过敏可分为：

（１）IgE介导的食物过敏；

（２）非IgE介导的食物过敏；

 （３）两者混合型食物过敏。

奇善元小课堂

IgE:免疫球蛋白IGE(是指人体的一种抗体),存在于血中。是正常人血清中含量最少的免疫球蛋白,可以引起I型超敏反应。

IgE介 导 的 食 物 过 敏 占 大 多 数，发 病机制较明确：机体暴露于过敏原，产生特异性IgE，结合在肥大细胞等效应细胞表面，当抗原再次刺激时，效应细胞脱颗粒，释放各种介质，引起过敏反应。胃肠黏膜免疫系统包括抗击病原体，识别无害的食物蛋白，允许共生菌的定植。一旦这种平衡被打破，耐受就无法正常形成，导致过敏反应的发生。

奇善元小课堂

耐受：指药物连续多次应用于人体，其效应逐渐减弱，必须不断地增加用量才能达到原来的效应。

肠道菌群在维持和增强胃肠黏膜屏障功能中起着重要作用，首先肠道共生菌提供了生物屏障，其次，肠道菌群能促进TH1细胞因子的分泌，使Th1/Th2得到平 衡，此外还能通过增强PP结分泌sIgA来加速抗原的清除。

奇善元小课堂

Th1/Th2：Th细胞主要分为Th1细胞与Th2细胞两种，其中，Th1细胞参与细胞免疫和迟发性超敏性炎症反应；Th2可辅助B细胞分化为抗体分泌细胞，参与体液免疫应答。

与健康儿童相比，食物过敏儿童肠道中益生菌如双歧杆菌、乳酸杆菌较低，而需氧菌如大肠埃希菌、金黄色葡萄球菌较多。

也有研究揭示肠道菌群整体多样性的改变并不是引起食物过敏的关键因素，特定菌群的改变才是引起食物过敏的重要因素：过敏患儿粪便中拟杆菌、变形菌、放线菌数量减少，而厚壁菌数量增多。

也有一些前瞻性研究，Kal-linomaki等对20例瑞典和24例爱沙尼亚儿童进行了为期１年的菌群测定，并且跟踪随访了2年，发现日后出现过敏的儿童在1年里双歧杆菌的数量持续性低于正常儿童，3个月时梭菌属数量增多，6个月时金黄色葡萄球菌数量增多。这些研究结果表明肠道菌群结构改变是引起食物过敏的重要因素。

文章参考：《中国微生态学杂志２０１６年３月第２８卷第３期——肠道菌群与婴幼儿过敏性疾病——程译文，凌宗欣，浙江大学医学院附属第一医院 传染病诊治国家重点实验室》

老赵（微信号：microbio_zhao）先唠叨几句：中外科学家的研究都发现，不健康的饮食会造成菌群失调，从而可能严重影响动物的健康。

了解这些研究，对普通大众管理自己的健康有何借鉴意义呢？

你的先天基因不好，可能会让你的健康比基因好的人差一些，但还不至于让你真正得病。不注意饮食，吃坏了肠道菌群，才有可能是让你最终患病的主要因素。

以后，不要再抱怨父母没有给你好的基因，管理好自己的饮食，养好自己的菌群，才是保持健康的根本。

人们已经知道，“好”的肠道菌群能促进人的健康，而“坏”的肠道菌群却破坏人体健康。那么，具体到一个人，他的肠道菌群到底是“好”细菌为主？还是“坏”细菌占优势？哪些因素在决定着“好”、“坏”细菌的此消彼长呢？

为研究方便起见，可以简单地把影响肠道菌群的因素分成基因和饮食，或者说先天和后天两大类。基因代表从父母那里遗传来的，所以称之为“先天因素”；饮食则是后天干预的主要代表，所以可以作为“后天因素”的代表。在决定肠道菌群的组成上，哪个因素的作用更大？是饮食？还是基因？肠道菌群到底谁做主？对于这个问题不同的回答，将直接决定人的健康管理的理念和操作方法的不同。可见，基因乎？饮食乎？肠道菌群到底谁做主？这个问题，是人体微生物组研究中的一个重要科学问题。

起于聊天的研究

自打1990年开始做菌群研究，这个问题自然一直在老赵的脑子里打转转，却苦于没有合适的研究模型，一直无从下手。没想到，一次看似偶然的聊天，为这项研究打开了一扇门。

中国科学院上海营养所陈雁教授和我一起参与过推动中法肠道元基因组合作，对我们做的肠道菌群工作有着浓厚的兴趣。那是2007年，有一次我们聊天时，他告诉我，他们做了一个很有意思的小鼠试验。原来，他的博士生韩瑞君在研究一种高密度脂蛋白“基因敲除鼠”。这种“敲除鼠”因为有一个基因被人为破坏，天生缺乏高密度脂蛋白这种“好的胆固醇”，吃高脂饲料容易得动脉粥样硬化，他们又新发现了这些基因缺陷的小鼠天生就有一点儿胰岛素抵抗，也就是糖尿病的早期症状，提示这个高密度脂蛋白的基因与糖尿病有关系。

为了观察饮食和基因对健康的影响，他们把这种先天因基因缺陷有点不健康的小鼠与它们的基因没有缺陷的野生型对照，各分成2组，分别吃高脂饲料或者普通饲料，形成了2种基因与2种饲料的组合：“好基因＋好饲料”；“好基因＋坏饲料”；“坏基因＋好饲料”；“坏基因＋坏饲料”。如果基因代表先天因素对健康的影响，饲料可以代表后天因素对健康的影响，这样的设计，为了便于看出基因和饲料谁对肥胖、糖尿病的贡献大。

听到这里，我眼睛一亮，这两种动物只有一个基因不一样，与两种饲料组合，非常适合研究基因和饮食哪个对肠道菌群的影响大。而且，还可以同时观察肠道菌群与肥胖和糖尿病的关系，是个难得的实验材料。真是“踏破铁鞋无觅处，得来全不费功夫”。

这个试验到我们聊天时已经做了快6个月了，就要收摊了，我赶紧让我的博士生张晨虹去找韩瑞君把小鼠的粪便样品采集齐全，而且要求她尽快分析出菌群的结果来。

饮食VS基因：谁主沉浮？

当时我们最拿手的分析菌群结构组成的实验工具只有DGGE指纹图技术。这个技术的原理是把细菌的16SrRNA基因的一个高变区扩增，把不同的序列通过一种电泳技术分离、展示出来，可以得到类似条形码的图像结果。电泳图里面的每一个条带代表一种细菌，条带越粗，表示这种细菌越多，因此，DGGE图谱可以反映菌群的优势菌的组成变化。

张晨虹很快就投入做DGGE指纹图的试验，采集小鼠粪便，做电泳，割胶，克隆，测序，鉴定出每条带所代表细菌的分类地位。忙的时候，两台设备同时上，一天24小时连轴转，做8块胶。这个最高纪录，实验室至今没有人能破。

张晨虹的DNA指纹图结果出来时，小韩那边的动物试验也收尾了。各组小鼠的体重和胰岛素抵抗（代表小鼠的早期糖尿病症状）的数据出来了。结果却出人意料：胖得最厉害、胰岛素抵抗最严重的组合居然是”好基因＋坏饲料”！而原本大家感觉，“坏基因＋坏饲料”那组的小鼠应该是病得最重的组合。再仔细分析进食量，“好基因＋坏饲料”那组小鼠的食量，比“坏基因＋坏饲料”组合要高出大约30％。试验结果表明：只要多吃高脂饲料，动物不需要有基因缺陷也可以得严重的肥胖症和胰岛素抵抗。

那么，这些动物的菌群组成会是一种什么状况呢？基因不同和饲料不同对菌群组成有什么影响呢？能用菌群的组成差别来解释患病程度的差别吗？

对比一下各组动物的DGGE指纹图，结果很有意思：不管是敲除鼠还是野生型，基因一样的小鼠，吃不同的饲料时，菌群结构出现很大的差别，所有的主要的条带都变了，说明不管基因背景如何，吃高脂饲料的小鼠肠道里的优势菌与吃普通饲料的完全不一样。

为了能定量地比较小鼠菌群结构的差别，张晨虹又用一种叫末端限制性片段长度多态性分析（T－RFLP）的方法，对这4组小鼠的菌群做了分析。由于这些数据是用毛细管电泳为核心的桑格测序仪做的，因此，得到的数据比较方便做统计分析。在信息和统计组张梦晖老师的指导下，张晨虹做了主成份分析（PCA）。结果很有意思：所有的动物的肠道菌群结构先按照饲料不同聚成2大类，大约菌群结构变异的56％可以用饲料的不同来解释；在普通饲料上，敲除鼠和野生型可以分开，大约12％的菌群结构变异可以用高密度脂蛋白基因的突变来解释；不过，在高脂饲料上，敲除鼠和野生型的菌群结构几乎混在一起，没有什么差别。这2种指纹图分析的结果告诉我们：饮食结构是决定肠道菌群结构的最重要的因素，其次才是基因。而且，基因造成的菌群结构的差别只在普通饲料上表现的比较明显，在高脂饲料上，几乎看不到基因的影响。

2008年，在中法肠道元基因组合作项目交流会上，我向大会汇报了这个研究结果。大家都非常兴奋，因为这是当时第一个用动物模型，研究饮食和基因对菌群的影响的最有说服力的研究结果。

基因测序，解析菌群

不过，DNA指纹图技术只能告诉我们肠道菌群整体结构的差别。对DGGE图中的重要的条带里的DNA进行割胶、测序，累死累活也只能鉴定出有限的那么几十种。面对“浩如烟海”的肠道菌群，新技术是当务之急。记得上海生物芯片中心的张庆华老师就常给我讲：立平，要想想办法，再不能用DGGE这样的“小米加步枪式”的方法研究菌群啦，否则什么都难以搞清楚！454焦磷酸测序技术的出现，为解决这个问题带来了曙光。

454测序技术是新一代测序技术的代表之一。这个技术一次可以测定几十万条序列，每个碱基的测定成本大幅度降低，一台机器的测序能力抵得上100台老一代的桑格测序仪。不过，要把这个方法用到菌群样品的测序，需要解决如何一次测定几百个样品还能把每条序列是从哪个样本来的分辨清楚的问题。

2006年8月，我到维也纳参加国际微生物生态学大会，在大会上被选为学会的常务理事。会议结束后，去瑞典访问了詹森教授，她是微生物生态学领域很活跃地做菌群的专家。在那里我了解到，当时已经有人把每个样品在做PCR扩增时，引物前面加一段特殊的标记序列叫barcode，有点像商品上的条形识别码。这样，就可以把几百个样品混在一起做一次454测序，然后把几十万条序列按照识别码的不同进行分配，最后，就可以一次拿到几百个样品的序列，每个样品可以测定上千条，足以用序列的多样性组成来反映样品里的微生物的种类组成。据他们讲，这个思路是他们最先提出来的，但还没有来得及发表，就被别人抢先了，很是郁闷（所以，当面对先发表，还是再补充实验追求高影响因子之间，就不要再纠结了，毕竟科学界只承认第一。先发表为王！）。

我从瑞典回来以后，就让张晨虹和我们实验室负责建立新的分析技术的张晓君老师开始关注新一代测序技术在微生物群落结构分析中的应用。这个时候，好消息来了，赵国屏老师做执行主任的国家人类基因组南方中心新进来一台454测序仪，而且很快就投入运行，做基因组测序效果不错。我当时决定，用这个动物试验的样品把454测序技术进行菌群结构分析的方法在我们实验室建立起来，彻底告别“小米加步枪”的时代。

454测序技术一次可以测定几十万条DNA片段的序列，如果要用这个方法测定多个样品的菌群结构就需要把每个样品的DNA片段在序列上做唯一性标记，这就是所谓的DNA barcoding （DNA条形码技术）。最早发表这个技术思路的，是斯坦福大学医学院富尔实验室，他们与微生物系的同事合作，建立了在每一条需要测序的DNA片段两端加上独特的4个碱基的序列，作为样品的标记，然后把所有样品的DNA片段等量混合，在454测序仪里做一次测序的方法。测序结束后，可以利用DNA条码序列把每个DNA片段准确地分配到其所属的样品里，这样，每个样品就有几百乃至上千条序列了。这样做下来，虽然一次测序的成本比较高，但摊到每个样品费用在几百元，还是很合算的。

做这个工作，离不了生物信息人才。曹又方是1998我在山西大学时从应用数学专业推荐到生物化学和分子生物学专业读硕士的，后来跟我到了交大。他应该是中国最早做生物信息的学生之一了。此外，还有一名交大计算机专业的学生华蔚颖跟着我读生物信息方面的硕士。小华是交大计算机系俞勇老师给我推荐的。（生物科学研究才是大数据分析的英雄用武之地！相信在接下来的科学研究中，生物和大数据的结合会出现一批伟大的科学研究成果，并极大地影响和改变我们的生活。）

小曹带着华蔚颖，设计了DNA条码序列，以及从原始测序的序列开始，进行序列到样品的分配、质量控制和比对、做树、分类地位认定等等整个流程需要的软件和数据库。我们的原则是：除了用454测序仪读取序列这一步，所有流程要全部在自己实验室能做起来。

几个试验的样品凑在一起，第一个run测了差不多300个样品。为了检验这个方法的可靠性和重复性，包括了一些已知序列的样品，其中小鼠试验的样品又有一部分做了3次重复。张晨虹和华蔚颖经过艰苦的努力，终于拿到了菌群组成的数据。也就是说，按照序列差异不超过3％归并成一个“种”（OTU）的话，一共得到516种细菌在所有小鼠中的丰度分布的数据。

有了这个数据矩阵，张梦晖指导张晨虹，尝试着用各种多变量统计方法观察各组之间的差别。首先，用Rob Knight等人发明的UniFrac方法观察了数据的自然结构。结果显示，饮食的确是影响菌群结构的最重要的因素。然后，用PLS-DA进行分类建模，试着用菌群组成的数据预报一只小鼠吃什么饲料？有没有基因突变？是不是健康（有没有胰岛素抵抗）？经过留一交叉法检验，模型是可靠的，预报的准确率也比较高，然后又用一些统计方法把对分类贡献大的菌群种类挑选出来。我们用挑选出来的关键细菌种类的数据做同样的模型，结果与用516个变量的一样好，说明对分类真正有贡献的变量被挑出来了。这样，我们一共找到61种细菌，它们在饲料、基因或者健康状况发生变化时，会相应地改变自己在肠道里的丰度，而其他的细菌的变化则与我们感兴趣的这几个变量没有什么关联。这是一个数据降维、降噪的过程。也是从一片混沌的数据里找到有意义的规律的过程。

当我们把这61个关键细菌在每只小鼠中的丰度做成热图后，可以看出一些很有意思的现象。首先，在整个菌群中占的比例最大的是一个叫做丹毒菌科的“科”。属于这个科的关键变量又分成M1－4共4个组。M1组在健康肠道里很多，可以占到总菌量的20％左右，不过，只要动物有了胰岛素抵抗（不管是基因突变引起的，还是高脂饲料引起的，也不一定要伴随有肥胖），这类菌的数量就降到1％以下；M3在吃普通饲料的小鼠肠道里可以占到总菌量的40％以上，在吃高脂饲料的肠道里会降到1％以下；M2和M4则只在吃高脂饲料的肠道里特别多。M2、3、4的丰度变化只与饲料类型有关，与基因是否突变和动物是否得病都没有关系。

在这61个关键细菌里，还发现：双歧杆菌在饲喂高脂饲料6个月后，无论动物是什么基因型，都检测不到了。更有意思的是：脱硫弧菌科里有一个菌，在病得最重的“好基因＋坏饲料”的组合里，丰度最高，是最健康的“好基因＋好饲料”组合的7倍还要多。

大量研究报道，双歧杆菌对肠道屏障有保护作用。这类菌如果被排空了，动物肠道的通透性可能就会升高，也就是说，肠子开始有点漏了，肠道里的乱七八糟的毒素就容易进入血液。而脱硫弧菌科里的细菌是所谓的“硫酸盐还原菌”，它们可以把硫酸盐还原成有致癌活性和腐蚀性的硫化氢。另外，这些菌是条件致病菌，它们的细胞壁上的脂多糖具有很强的内毒素活性，进入血液可以诱发炎症。因此，双歧杆菌的减少乃至被排空、条件致病菌的丰度上升，可能会造成肠屏障功能下降、内毒素进入血液而诱发慢性炎症、推动代谢损伤的发展。因此，高脂饲料可能通过清除有益菌和增加有害菌来影响人体的健康。

我们的这项研究首次表明：饮食对肠道菌群的影响大于基因的作用。多吃不健康的饲料，“好基因”动物也比“坏基因”动物更胖，更容易得糖尿病。而且，我们通过多元统计分析，找到了可能与肥胖发生密切相关的具体的肠道细菌种类，为进一步深入研究肠道细菌影响人体健康的指明了方向，奠定了基础。正是因为有了这个工作，才有了后来我们对能引起肥胖的人体肠道细菌的“验明正身”（发现肥胖细菌的故事，先按下不表，且听以后分解）。

这项研究的结果，于2009年10月29日在ISME Journal在线发表，随即引起广泛关注。

“饮食主沉浮”得到再次证明

当然，老赵实验室的这项研究只做了一种基因和两种饲料配合对菌群和健康的影响。“饮食对肠道菌群的影响比基因更重要”的结论是不是有普遍意义，需要更多的基因类型与不同饮食进行组合的研究。

2015年1月， 国际期刊Cell Host ＆ Microbe 刊登了美国加州大学旧金山分校和哈佛大学Peter J. Turnbaugh研究小组的一项最新研究成果。他们研究了五种不同的近交系小鼠和超过200只远交群小鼠，结果发现：“相比于宿主基因型，饮食对个体肠道菌群环境改变起到更为重要作用。” 因此证明“饮食对菌群的影响超过基因”是个有普遍意义的结论。

Peter J. Turnbaugh是著名肠道菌群研究专家Jeff Gordon的学生。博士毕业后，留在哈佛大学从事系统生物学方面的研究。2011年5月，我应哈佛大学分子生物学系RichLosick教授的邀请前去讲学。报告的头一天晚上，Rich请我和他几位同事一起吃饭聊天。那天的晚餐上，认识了Peter。每个人都聊了自己的研究。和同行们在一起，科学家聊起自己的工作，总是很兴奋。2014年5月，我在他参与组织的Keystone研讨会上做报告，有缘再次相聚、神聊。记得当时他高兴地告诉我，他被加州大学旧金山分校聘为教授，要来一次跨越美洲大陆的大搬家了。

今天，看到Peter他们发表的论文，进一步证实了我们的研究结论，感到很欣慰。

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益生菌是一类对宿主有益的活性微生物，是定植于人体肠道、生殖系统内，能产生确切健康功效，从而改善宿主微生态平衡、发挥有益作用的活性有益微生物的总称。

益生菌大体上可分成三大类，其中包括：

1. 乳杆菌类（如嗜酸乳杆菌、干酪乳杆菌、詹氏乳杆菌、拉曼乳杆菌等）；

2. 双歧杆菌类（如长双歧杆菌）、短双歧杆菌、卵形双歧杆菌、嗜热双歧杆菌等）；

3. 革兰氏阳性球菌（如粪链球菌、乳球菌、中介链球菌等）。

当人体有足够的益生菌时，人就会处于健康的状态，但是一旦体内菌群失去平衡，比如菌种间比例发生大幅变化或者超出正常数值时，那么腹泻、过敏、胃口不佳、疲倦、免疫力低等一系列病症就会随之而来，人体的健康就会亮红灯，而这时适当添加益生菌，协助体内菌群平衡，能够让人重现健康状态。

益生菌和宝宝

宝宝由于自身免疫系统发育尚未成熟，母传抗体在出生后逐渐消失，在出生后最初六年都处于易感期。这段时间很多宝宝都会出现胃肠功能、免疫功能不完善，机体抵抗力较弱，消化功能紊乱，肠吸收不良及感染性疾病等。这些小状态不但阻碍了宝宝体格的生长和发育，对宝宝智力认知的发育、情感社交能力的发育都带来不同程度的影响。对于治疗性的化学药物，妈妈们又会担心用药对宝宝带来的伤害。

而益生菌，这种以菌制菌的独特天然生态疗法，通过维持肠道菌丛平衡，保持益生菌优势地位，改善宝宝免疫力、促进肠胃消化吸收，预防各种疾病，守护每个宝宝健康均衡成长。如今很多婴幼儿奶粉和食品中都加入了益生菌。

益生菌的作用

1. 宝宝拉肚子或者便秘，吃益生菌预防或改善腹泻

饮食习惯不良或服用抗生素均会打破肠道菌群平衡，从而导致腹泻。补充益生菌有助于平衡肠道菌群及恢复正常的肠道pH值，缓解腹泻症状。

促进肠道消化系统健康，缓解和预防便秘

益生菌可以抑制有害菌在肠内的繁殖，减少毒素，促进肠道蠕动，从而提高肠道机能，改善排便状况。

2. 宝宝过敏发湿疹，体弱抵抗力差，吃益生菌增强人体免疫力

过敏是一种免疫疾病，是人体内免疫功能失调出现不平衡的状况。有过敏体质的人当外来物质或生物体刺激免疫系统产生免疫球蛋白（IgE）数量过多，使其释放出一种叫组织胺的物质从而引发过敏症状。

益生菌疗法是目前国内外流行辅助治疗过敏的有效方法之一。利用益生菌调节体内免疫球蛋白（IgE）抗体，达到缓解过敏的免疫疗法。

在肠道内存在着非常发达的免疫系统。益生菌可以通过刺激肠道内的免疫机能，将过低或过高的免疫活性调节至正常状态。益生菌这种免疫调节的作用也被认为有助于抗癌与抑制过敏性疾病，如今很多过敏体质的宝宝，通过补充益生菌可以缓解。

帮助营养吸收

营养素最后是在肠道吸收的，如果每天摄入益生菌，不仅能够扼制肠内有害菌群的产生，还能为肠内有益菌提供良好的生长环境，造就健康肠道，能够帮助宝宝良好的成长发育。

如宝宝有下面症状，则可以酌情依据制剂的推荐量使用益生菌：

1. 腹泻

腹泻会引起肠道菌群失调，补充益生菌可以恢复肠道菌群平衡。

2. 消化不良导致的便秘

由于宝宝胃肠道消化功能较弱，益生菌可以促进消化。

3. 因为感冒或者腹泻等病理原因服用抗生素

抗生素同时也会杀死身体里的有益菌，适当补充益生菌有助于恢复菌群平衡。

协和益生ALLER-5 儿童型，专门针对儿童过敏性体质，对儿童湿疹，过敏性鼻炎有很好效果。

肠道菌群的调整一般周期在3个月，所以，要坚持吃效果才好。

1、总体治疗原则：

宝宝湿疹可以使用的药物种类繁多，爸妈应该在医生指导下用药。凡更换新药前，一定把以前所用药物清除干净。在更换药物时最好先在宝宝的皮肤上小块湿疹涂擦，观察效果，以决定是否使用。避免因药物使用不当加重病情。

婴儿湿疹用什么样的方法来治疗，要依据湿疹表现而定，如局部红斑、丘疹、鳞屑、结痂，不可用含有激素类药品及油膏。如表现溃烂渗出液多，应使用溶液冷湿敷，等结痂后再涂奶癣膏。

对湿疹不严重的宝宝，只需局部用药，但不能自行滥用药物，以免引起皮肤损害或感染。

2、冷湿敷：

（1）常用1：10000高锰酸钾溶液湿敷（注意一定要使高锰酸钾完全溶解，未溶解的高锰酸钾会烧伤宝宝的皮肤），既使创面清洁，又起到杀菌收敛及氧化作用。

（2）4—6层细纱布，以不滴水为适度，将湿纱布敷于创面，根据湿疹渗出物的多少来决定更换的时间和次数，当纱布吸收的渗出物已达半饱和程度，将纱布更换。每日二至三次。渗出物多时，湿敷时更应勤更换敷料，避免吸满渗出物的敷料久停留于创面上，刺激周围的正常皮肤，致使创面扩大。

（3）对大面积的湿疹，应对药物的性质、浓度和湿敷面积的大小，给以适当的注意。

（4）如创面红肿逐渐消退、渗液减少，创面已干燥，即可停止湿敷，改用糊剂。

（5）冷湿敷时请注意：湿敷面积不能超过全身面积的1／3，以免过度的体表蒸发造成宝宝脱水。

护理湿疹的注意事项

1、避免有剌激性的物质接触到宝宝的皮肤，不要用碱性肥皂给宝宝洗湿疹，也不要用过烫的水洗患处。

2、室温不宜过高，否则会使湿疹痒感加重。衣服要穿得宽松些，以全棉织品为好。

3、母乳喂养可以防止由牛奶喂养而引起异性蛋白敏所致的湿疹。

4、婴儿湿疹发作期间不要种牛痘（天花已消失，现已不种牛痘），也不要和有单纯疱疹的人接触，以免发生疱痘。

5、补充抗过敏益生菌有助于减少或预防湿疹的发生。研究显示，双歧杆菌等益生菌能减低肠道的通透性，提高肠道屏障功能和降解过敏物质，达到减少过敏物质吸收和刺激机体的作用。

乳糖消化不良的症状在世界各地都普遍存在，其中在不常以鲜乳为食物的黄种人和黑种人较为严重。有资料表明，高达73%的亚洲人都有不同程度的乳糖不耐症，有3000-5000万美国人患有乳糖不耐症。而欧洲的乳糖不耐症人群就少得多。乳糖不耐症还与年龄相关，年龄由高到低，乳糖不耐症呈明显递减趋势。这主要是由于鲜乳这种营养食物逐渐得到普及产生的效果。

乳糖不耐症是因为消化时缺少乳糖酶或活力低，乳中乳糖部分被肠内有害菌利用产生气体和小分子有机酸等刺激物质，剩余的乳糖会使肠道的渗透压不平衡，造成人体反胃、腹痛、腹鸣、腹胀和腹泻等不适现象。 许多人认为可以不食用牛乳来避免乳糖不耐症。然而牛乳中丰富的蛋白、脂肪酸和钙质等营养物质对我们身体健康来说是太重要了，我们已无法拒绝牛乳带来的营养。 由上可知，我们应该找到乳糖酶降低乳中的乳糖，减少肠道有害菌从而减少它们利用乳糖制造有害物质的机会。

益生菌可以帮我们同时做到这两点。大家已经十分清楚，食入大量的活性益生菌可以保持肠道的正常菌群，减少肠道有害菌的比例，更重要的是最爱乳糖的病原细菌大幅减少。它们产生的气体和其它刺激物质的减少，乳糖不耐症得到缓解。 其实益生菌作为一类微生物可以产生一定量的乳糖酶。但要让乳糖酶发挥作用，一是有大量的益生菌，二是这些益生菌能抵达肠道。还有些研究证明，食品中的益生菌可以受到包被在外的食品一定的保护，而微胶囊包裹后的益生菌受到的保护作用更大。这样益生菌在消化道的分解速度减缓，使乳糖酶持续释放，在乳糖到达结肠前被分解掉，就不会使大肠内渗透压失衡，造成水样状腹泻。

罗伊氏乳杆菌（Lactobacillus reuteri）属于革兰氏阳性菌，发酵特性为异性乳酸发酵，常存在于人或其它动物肠道中。已有大量研究证明，L. reuteri具有一定的益生功效，例如调节宿主免疫系统、产生广谱抗菌化合物、预防腹泻和结肠炎等。近年来，L.reuteri已被作为脊椎动物肠道共生体的模型来研究生态和进化。然而，关于食草动物肠道中L.reuteri遗传进化研究却鲜有报道。

基于以上现状，内蒙古农业大学乳品生物技术与工程教育部重点实验室研究人员将分离自山羊、绵羊、马、牛肠道中的16株L.reuteri进行基因组重测序，结合已公布的17株杂食动物肠道分离株和4株酸面团分离株进行比较基因组学分析。结果发现来源于不同宿主的L.reuteri进化历程各异，且某些与细菌黏附特性有关的细胞表面蛋白编码基因和碳水化合物活性酶编码基因具有宿主特异性。该研究进一步证实，不同生境来源的L.reuteri遗传多样性与其生存环境息息相关。

该研究“Comparative genomics of the herbivore gut symbiont Lactobacillus reuteri reveals genetic diversity and lifestyle adaptation”已于2018年3月发表在《Frontiers in Microbiology》（JCR2区，IF:4.019）。