骨骼并不是只生长一次然后就一成不变了。相反，它是由活体组织形成的，会持续地自我更替并形成新的骨骼。

    在我们年轻的时候，这一过程更加高效。到了三十多岁左右的时候，身体就不再增加骨骼质量。一旦我们到了四、五十岁，消失的骨骼组织已经超过了更新速度。随着时间的流逝，这就会导致骨质疏松症。骨骼逐渐变得单薄，从而容易导致骨折，即使很轻微的跌倒也会造成严重后果。

    年龄较大的妇女往往有较高的发病风险，但这种疾病不仅是女性专属，男性也会患病。其他风险因素还包括在50岁以后经历骨折、更年轻提前、体型较小、吸烟以及有骨质疏松家族病史。

    骨质疏松引起的骨折具有破坏性后果，髋部骨折并发症导致伤后第一年死亡率达到24％-30％，永久性残疾率几乎达到50％。

    我们年龄越大，骨质疏松风险就越大，而女性在更年期期间骨质流失的速度更快。然而不管是什么性别，到了七十多岁的时候，骨质流失的速度都差不多。

    虽然已有药物可以帮助治疗骨质疏松，然而，由于目前可用药物的成本和副作用，使大多数骨质疏松症病例仍未得到治疗或无效治疗。因此，迫切需要鉴定和证实用于预防和治疗骨质疏松症的新的、廉价的，且安全的和有效的干预措施。

    预防骨质疏松症

    近日发表在《Immunity》上的一项研究测试了益生菌增强骨骼生长的能力。美国埃默里大学的Roberto Pacifici教授领导的一个研究团队使用雌性实验小鼠验证了这一问题。研究人员对小鼠喂食鼠李糖乳杆菌（LGG）补充剂超过4周时间。

    先前已有小规模人体研究报告了饮食中补充益生菌对骨质疏松症患者的积极结果。在动物模型中，益生菌可以预防牙周病引起的骨质流失、糖尿病和雌激素缺乏症。尽管有这些报道，但对于益生菌是否可以改善健康受试者出生后的骨骼发育或延迟骨骼退化的知识仍然知之甚少。

    Pacifici说：“我们的早期研究已证实，广泛使用的益生菌鼠李糖乳杆菌 （LGG）可以保护小鼠免受卵巢切除诱导的骨吸收和骨质流失。在同一项研究中，我们观察到LGG驱动骨骼形成并增加了小鼠的骨量。虽然引起这种反应的机制仍然很神秘。”

    研究团队发现，LGG可以增加肠道中产生一种名为丁酸盐的特殊代谢物水平。反过来，丁酸盐又能促进骨髓中的T细胞产生一种名为Wnt10b的蛋白质，这种蛋白质对于骨骼生长至关重要。

    Pacifici表示：“我们对肠道微生物在调节骨骼中的作用以及益生菌作用机制的复杂性感到惊讶。”他解释说，益生菌是有些争议的，因为它们对骨骼的作用机制尚不明确，因此被认为是某种替代的、神秘的和未经证实的治疗方法。

    然而，该研究表明，益生菌对骨骼结构的影响是积极的。Pacifici还认为，益生菌中含有的细菌数量和益生菌的种类同样重要，但还需要更多的研究来证实这一点。

    该研究的限制

    关于这项研究值得注意的是，它使用的研究对象是小鼠，而非人类。作者说，将这项研究继续下去是非常必要的。他们想要了解益生菌是否对其他的骨骼疾病同样有效，并希望这项研究可以在人体上继续进行。

    Pacifici解释说：“我们的发现需要在人体研究中得到验证。”他指出，如果人体研究成功，就能为我们找到一条花费不高且耐受性良好的治疗方法，在改善年轻人骨骼发育的同时，帮助预防老年人患骨质疏松症。

    通常，水果、蔬菜等天然食物中含有膳食纤维，对于健康很有益处。但是随着生活水平的提高，食物精细化程度越来越高，饮食结构中的膳食纤维摄入量明显降低，容易引发包括肥胖、高血脂、糖尿病、便秘等疾病。如何补充膳食纤维呢？不少加工食品都选择添加高度精炼的可溶性纤维。

    然而，来自托莱多大学的科学家们却发现了一个严肃的问题：在加工食品中添加精制化可溶性纤维的风险可能远远超过它们本身的益处。

    1、膳食纤维引发肝癌？

    在最新的研究中，团队负责人 Matam Vijay-Kumar教授选择了一种广受欢迎的水溶性膳食纤维——菊粉（inulin）。今年6月，菊粉获FDA批准，作为促进健康的产品上市销售。在包括中国在内的多个国家地区，菊粉被认为是一种健康的益生元。

    Vijay-Kumar教授以小鼠为模型，通过喂食富含改良菊粉的饮食，验证高度精炼的可溶性纤维是否有助于防治肥胖相关并发症。

    结果却让人震惊：虽然含菊粉的饮食确实可以防止40%的小鼠肥胖，但是为期6个月的试验结束后，许多小鼠患上了肝癌！

    “我们知道，水果、蔬菜等食物中的天然纤维很健康。因此，强化或者添加纯化纤维到食物中，这听起来似乎很符合逻辑。但是，这一最新研究却表明，它可能是危险的。” Vijay-Kumar解释道。

    2、为什么？

    天然的膳食纤维有两种基本类型：可溶性和不可溶性。其中，可溶性纤维会被肠道细菌发酵成短链脂肪酸，不可溶性纤维在通过消化系统时则不会有改变。

    “添加到加工食品中的可溶性纤维不是天然食物的一部分。” Vishal Singh强调道，“这项研究中使用的菊粉来源于菊苣根部，而菊苣根不是我们通常会吃的食物。此外，在纤维的提取和加工过程中，会经历一系列化学过程。我们并不知道机体会对这些加工过的纤维有什么反应。”

    3、肠道菌群是关键

    在最新研究中，患有肝癌的小鼠，它们的肠道微生物群也会发生改变，存在菌群失衡现象（dysbiosis）。有意思的是，当给菊粉喂食小鼠服用广谱抗生素（影响肠道菌群），它们不会出现肝癌的迹象。

    UT团队与乔治亚州立大学的研究人员合作，在完全没有肠道细菌的无菌小鼠身上进行了类似的研究。结果显示，这些小鼠没有发生肝癌，这进一步证实了肠道细菌的作用。

    肠道细菌会通过发酵的过程降解和消化可溶性纤维。为了抑制发酵，研究团队给小鼠喂食了来源于啤酒花（Humulus lupulus，一种植物，其花是酿造啤酒的原料，防止发酵过程中的腐坏）的β-酸。

    结果令人惊讶，菊粉喂食小鼠服用β-酸之后，可以有效避免肝癌的发生。“这进一步证实了我们的假设：肠道细菌代谢失调是导致这些小鼠发生肝癌的主要原因。” Vishal Singh解释道。

    研究人员还发现，他们可以通过以不可溶纤维纤维素取代菊粉的干预措施，来阻止肝癌的发展。这是因为纤维素不能被存在于小鼠或人类的肠道细菌发酵。这一发现再次强调了细菌发酵可溶性纤维与这些小鼠肝癌发展之间的联系。

    4、研究意义

    虽然这项研究是在小鼠身上进行的，但是它对人类健康同样有潜在的影响。研究提醒我们，选用精制的可发酵纤维来丰富加工食品时应该非常谨慎。

    “这项研究违背了人们的传统观念，即无论人们如何获得纤维都是好的。” Vijay-Kumar表示道，“我们并不是鼓吹膳食纤维是不好的。相反，我们强调：富含精制可溶性纤维的加工食品可能对于一些肠道菌群容易首次影响而失调的人而言是不安全的，因为这种纤维的不正常发酵会增加肝癌的易感性。”

    文章作者、托莱多大学克罗恩病和结肠炎基金会的研究员Vishal Singh博士认为，精制纤维是我们饮食中的一种新补充，我们还处于了解它可能带来的风险和益处的早期阶段。肠道细菌如何分解食物中作为膳食补充的高精炼纤维仍然有待研究。

    参考资料：

    1）UT RESEARCH DISCOVERS LINK BETWEEN REFINED DIETARY FIBER, GUT BACTERIA AND LIVER CANCER

    2）Dysregulated Microbial Fermentation of Soluble Fiber Induces Cholestatic Liver Cancer

　　研究报告合著作者、美国加州大学伯克利分校微生物学家丹尼尔·波特努瓦（Daniel Portnoy）称，发电细菌并非一个新概念，在远离人类生活的环境中可以找到，例如：湖泊底部。

　　但是之前科学家还不知道腐烂植物或者哺乳动物体内的细菌能以一种更简单的方式发电，尤其是农场牲畜。在实验室里，波特努瓦和研究小组首次培育了一批单核细胞增生李斯特菌，在日常饮食中，人们很容易吞入这种细菌，从而感染李斯特菌病。这种食物中毒对免疫系统低下、孕妇（可能导致流产）、新生儿和老年人群最危险。

　　通过将单核细胞李斯特菌放置在电化室里，能用电线或者电极捕获生成的电子，研究小组发现这些食源性细菌可以产生电流。

　　该发现为什么令人惊奇？

　　波特努瓦指出，为什么一些细菌产生电流存在几个原因，例如：移除新陈代谢过程产生的电子，但最主要的目的是制造能量。

　　研究报告第一作者、加州大学伯克利分校博士后研究员萨姆·莱特（Sam Light）说：“但是单核细胞李斯特菌也有产生能量的其它方式，例如通过使用氧气。”

　　这种发电过程可能是“特定条件下使用的备用系统”，例如：它们可能在肠道低氧状态下启动发电功能。

　　研究人员筛选了突变细菌（那些基因缺失或者改变的细菌），从而确定哪些基因是细菌产生电能所必需的。这些基因反过来会编码某些蛋白质，而这些蛋白质是发电的关键因素。

　　他们发现这种细菌使用的发电系统（携带电子脱离细菌的一连串蛋白质），比其它的电致细菌（例如生活在湖底的细菌）使用的发电系统更加简单。

　　以前大多数发电系统都是在革兰氏阴性菌中发现的，或者它们的细胞壁是由两层构成，从而使细菌内部和外部环境隔离。研究人员最近分析的细菌呈革兰氏阳性，意味着它们的细胞壁只有一层，电子向外释放的障碍少了一层。

　　但是当电子抵达细菌外部，就不清楚电子会流向何处。其它致电细菌通常会将电子转移到外部环境中的铁或者锰等矿物质。在研究小组的实验中，电子会流入电极，肠道中许多不同分子，例如：铁，可能会结合并接受电子。

　　同时，研究人员发现这些致电细菌需要黄素蛋白质存活下来，黄素是维生素B2的一种变体，在肠道中大量存在。研究人员后来发现这种细菌不仅需要黄素才能存活，而且周围环境中自由漂浮的黄素可以增强细菌的发电活性。

　　发电细菌

　　一旦研究小组知道哪些基因负责发电，他们将使用类似进程进一步识别数百种发电细菌，通常一些细菌存在于肠道之中，而其它细菌则在乳酪发酵或作为益生菌方面发挥着重要作用。

　　美国伊利诺伊大学微生物学家拉蒂·卡霍恩（Laty Cahoon）和南希·弗赖塔格（Nancy Freitag）并未参与这项研究，他们指出，考虑到细菌可能在我们肠道高带电环境下生存，这种最新发电方式可能有助于设计细菌基础能量生成技术。

　　莱特称，目前已有研究人员研制微生物燃料电池，或者使用细菌利用有机物发电的电池，就像垃圾处理厂一样。因为这种最新工艺较简单，所以有可能进行改进，但目前对此定论还为时过早。

　　莱特更感兴趣的是知晓肠道内究竟发生了什么——哪些分子从细菌获得电子，以及这个过程如何影响细菌的生存。

    威斯康星大学麦迪逊大学(University of威斯康星-麦迪逊)全球健康研究所(Global Health Institute)即将上任的博士后研究员斯塔尔(Stull)告诉该站：“膳食纤维是那些我们吃不下、身体不吸收的不可消化的碳水化合物，但它们实际上是肠道微生物的主要食物或能源。”“因此，基本上，我们在饮食中获得的纤维正在塑造我们肠道中微生物的生长。”

    这项研究是在威斯康星大学麦迪逊分校发表的一篇文章解释了参与者和研究人员都不得不为科学做的令人反胃的事情：

    在两周时间里，20名年龄在18岁至48岁之间的健康男性和女性，要么吃一顿对照早餐，要么吃一顿含有25克蟋蟀粉的早餐，做成松饼和奶昔。然后每个参与者吃一个为期两周的“洗净期”的正常饮食。

    在接下来的两周里，那些开始吃蟋蟀饮食的人吃了一顿对照早餐，而那些开始吃板球早餐的人则吃了一顿蟋蟀早餐。

    在第一个两周的饮食周期之后和第二个为期两周的饮食周期之后，研究人员立即收集了血液样本、粪便样本和关于参与者胃肠史的问卷。研究人员随后测试了各种物质，包括人体肠道微生物代谢的副产品，以及粪便中微生物群落的总体构成。

    参与者报告说，吃蟋蟀没有明显的胃肠道变化或副作用，研究人员发现没有证据表明整个微生物成分的变化或肠道炎症的变化。然而，与肠道健康相关的一种代谢酶增加了，血液中的一种叫做TNF-α的炎症蛋白也减少了，而TNF-α已经与其他健康指标有关，比如抑郁症和癌症。

    Stull承认还需要更多的研究，但初步发现表明，更好的肠道健康可能是另一个潜在的卖点，使昆虫成为共同的食物来源。

    “食物与文化息息相关，二三十年前，美国没有人吃寿司，因为我们觉得它很恶心，但现在你可以在内布拉斯加州的加油站买到它了，”她说。

　　瑞典哥德堡大学教授马蒂亚斯·劳伦佐博士及其研究小组对100名平均年龄为76岁的老年妇女进行了研究。参试妇女被随机分为两组，一组每天摄入一种含有活性益生菌“罗伊氏乳杆菌-6475”的粉末，另一组每天摄入安慰剂粉末。结果发现，与安慰剂组参试者相比，益生菌组的老年妇女患骨质流失的状况减少一半，且没有出现任何副作用。

　　劳伦佐博士表示，从全球情况来看，在50岁以上的男女人群中，由于骨质流失的原因，骨质疏松性骨折发病率分别为1/5和1/3，老年妇女患骨质疏松症风险最大。新研究结果表明，补充益生菌是预防老年人骨质疏松症有效、安全的方法。 

    在过去的十年里，研究人员发现了内生肠道微生物与大脑之间存在明显的双向联系，这种联系在很大程度上是未经检验的心理暗示。英国牛津大学实验心理学系艾玛尔·萨卡尔等研究人员，论述了微生物与情绪、认知和社会行为的联系。然而，由于低统计能力和缺乏机械描述等技术和概念上的限制，对微生物—大脑—行为关系的理解无法深入。未来的目标应该是，描述微生物在认知领域的影响及相关挑战，通过跨学科研究获知肠道微生物对心理过程的真正贡献。

　　专家说法：

　　肠道菌群与脑功能联系是研究热点

　　“在我们家长群里，经常讨论的也都是食物过敏问题。”家有自闭症患儿的陈女士告诉记者，这一年来她查阅了许多文献和资料，也搜索了有关益生菌、食疗的关键词。“有关益生菌治疗大部分讯息都是碎片化的，似是而非的，还夹杂着一些民营医院、保健品企业的宣传。” 陈女士和许多家长一样非常困惑目前有关益生菌等生物疗法的研究到底进展到什么程度。

　　“大多数自闭症患者都同时患有其他精神和躯体疾病，如多动症、情绪障碍、睡眠问题、消化道功能紊乱、免疫问题、营养与代谢性问题等，自闭症家长群体急需解决孩子的这些问题，四处寻求医学帮助，然而目前国内的临床医生对这些问题关注较少。”深圳妇幼保健院儿童心理与康复科主任万国斌教授介绍。

　　而研究表明，自闭症孩子的消化道问题显著。哈佛大学医学院麻省总院自闭症项目主任孔学君教授在深圳接受记者采访时介绍，有的表现为便秘、胃酸反流或腹泻，而许多孩子未有这样症状。不过在对这些未有明显症状的孩子进行胃镜或结肠镜等检查时会发现有异常。

　　目前她所在的实验室正在进行自闭症与肠道益生菌的相关性研究，实验团队发现自闭症孩子消化道问题比例确实非常高。“消化道中最显著的是肠道菌群异常。”孔学君说，通过基因组检测，发现自闭症群体肠道菌群组成的量和种类均与正常小孩很不相同，甚至与其生活环境完全一致的健康兄弟姐妹也不同，与其父母也不同。

　　“肠道菌群通过代谢产物直接影响大脑功能，因此肠道被称作第二大脑。如果粪便移植改变肠道菌群的状况，就可以改变肠道细菌来改变大脑的功能。”孔学君教授表示。

　　而目前益生菌治疗也是异常热门的关注热点。而在近日于深圳举行的第四届“哈佛-深圳自闭症国际高峰论坛”上，来自国内外的医学专家也受邀介绍目前国际上兴起的具有发展前景的医学治疗方法，在康复之路的大雾中能看到“星光”。哈佛大学医学院的Timothy Buie教授结合其临床经验及研究成果，介绍言语交流障碍的自闭症孩子可能会通过问题行为或自伤行为来表达胃肠道症状，而自闭症孩子存在微生物菌群的异常，益生菌可影响脑功能。

　　而台湾的“益生菌之父”蔡英杰教授则近日在深圳介绍其目前关于植物乳酸杆菌PS128的相关研究成果表明，连续使用PS1284益生菌4周后，能有效减少重复和强迫行为，减少焦虑和冲动，改善睡眠和社交能力等。

　　提醒：

　　如何精准个体化仍需大量评估

　　记者了解到，为了获得充分的证据证明肠道菌群能有效改善自闭症的胃肠道问题及其核心症状，目前深圳妇幼保健院已在孔学君教授的指导下开展关于肠道微生物的课题研究，下一步将可能再与蔡英杰教授合作，开展益生菌治疗自闭症的相关研究，并尽快将科研成果应用于临床治疗，服务自闭症儿童。

　　万国斌介绍，今后深圳妇幼保健院也会进行针对自闭症孩子的益生菌治疗，例如进行粪便移植，将健康孩子的肠道菌群进行培养变成胶囊，对于肠道有异常的孩子给予服用。不过他表示，目前关于益生菌的治疗尚未大面积进行，仍需要评估，仍在临床科研当中，而目前与哈佛大学麻省总院的相关合作研究已进入到数据分析阶段。

　　“该领域被认为非常有前景，但在具体使用仍需要更多专业指导。最关键的是如何个体化使用。” 孔学君也表示，如何落实到单个小孩的肠道菌群精确检测及分析结果，如何使用准确的益生菌目前仍需要进一步探究。

　　而通过孩子的临床症状判断其食物过敏状况，进行病史研究，再进行各种干预，也需要科研工作者和临床医生作进一步的努力。“就医院来说，在临床路径上如何具体实施，对相关医生根据其已有的知识进行系统培训也是需要做的工作。”孔学君说。

　　目前仍缺乏十分有效的生物疗法

　　“临床上的治疗是个体化的，在给自闭症患儿做诊断时，要科学地做诊断评估。首先要判断孩子是否存在肠道微生物的问题。胃肠道有异常、有过敏症状的孩子去进行粪便移植，如果治疗有阳性结果，这种治疗方法才会有说服力。在科研上有进展后，再让更多孩子尝试该治疗方法。”万国斌说。而他们与哈佛大学麻省总院的合作也是在尝试引入方法通过大便对孩子的肠道微生物进行测定。

　　不过相关研究仍待深化。孔学君也表示，虽然目前已运用于临床，但需要更多的临床实验及资料。孔学君教授说，作为一名家长，她本人也理解家长的心情，遇到的新的知识容易跟风。不过她也特别提醒，如果使用不当的益生菌，可能会产生相反的效果。

　　而自闭症目前仍是医学界难以攻克的难题。其关键在于其发病原因仍不明。“可能是感染、病毒、基因突变等因素引起，但是目前还不清楚病因是什么。”孔学君教授表示。不过必须清醒认识到目前自闭症仍缺乏十分有效的生物医学治疗方法，而多数生物医学治疗方法处于研究阶段或起始阶段。

　　而在记者采访过程中，也有一些家长对此持观望态度，期待有临床型的更科学严谨的数据出台。从深圳守望家长互助协会了解的情况来看，基本上没有了解到哪个孩子自闭症症状得到了极为明显的改善“不少家长尝试某种被论证或一时流行的疗法、付出了大量的心血和金钱后，却收效甚微。”

　　“其实相对于自闭症单纯的康复治疗来说，我们认为孩子与父母、手足之间正面回应的呈现更为重要，接纳和尊重孩子本身才是最重要的。”一儿童康复中心的工作人员阿都说。