2020年1月29日，《Nature》發(fā)表了一份評論性文章，針對2019年腸道菌群研究的亮點，進行了匯總。

亮點一：腸道與精神健康的聯(lián)系

強大陣容的隊列研究（1000例人群），鞏固了腸道微生物群落與心理健康之間的聯(lián)系。

該研究團隊最初在一項腸道菌群項目的參與者中尋找微生物菌群、抑郁癥和生活質(zhì)量之間的聯(lián)系。

在此研究隊列中，研究小組發(fā)現(xiàn)：兩種細菌與參與者自述高質(zhì)量生活的調(diào)研結(jié)果呈現(xiàn)正相關(guān)，而第三種細菌在自訴低質(zhì)量生活的大部分人群中最為豐富。

后續(xù)分析將人群根據(jù)四種類型的微生物菌群進行歸類，發(fā)現(xiàn)抑郁癥患者常屬于總體微生物豐度較低的一類。

根據(jù)已發(fā)表的腸道細菌代謝途徑的遺傳特征，研究團隊給出大約50種腸道微生物產(chǎn)生神經(jīng)活性代謝物的途徑。在這些途徑中，研究團隊發(fā)現(xiàn)了生活質(zhì)量的提高與腸道中存在產(chǎn)生神經(jīng)遞質(zhì)多巴胺代謝物的細菌有關(guān)。

該項研究為未來探索微生物菌群是否會影響心理健康提供了假設(shè)，如果的確會產(chǎn)生影響，那是否是通過改變多巴胺信號來實現(xiàn)。

亮點二：糞便移植的關(guān)鍵點

一項潰瘍性結(jié)腸炎糞菌移植（FMT）標(biāo)志性臨床試驗的隨訪分析，可能已經(jīng)確定了有助于治療這種炎癥性腸病的細菌種類。

在2017年的一項試驗中，27%的潰瘍性結(jié)腸炎患者在接受FMT治療后進入完全緩解期——這是成功的，但只是部分緩解。

近期，澳大利亞悉尼新南威爾士大學(xué)（University of New South Wales）的納迪姆·卡庫什（Nadeem Kaakoush）和他的同事敘述了詳細的分析，這些分析將病情緩解與受者治療前后的腸道菌群特征以及供體糞菌組成聯(lián)系起來。

在FMT前后，病情緩解的患者總體微生物菌群多樣性更高。但在治療后，病情緩解與兩種細菌的富集有關(guān)：Eubacterium hallii 和 Roseburia inulinivorans。這些微生物被認為能促進短鏈脂肪酸（SCFA）的產(chǎn)生和淀粉的分解。事實上，處于緩解期的人群內(nèi)臟中SCFA的生成量增加了。

治療成功的可能性也與供體糞便中的細菌組成有關(guān)。如果糞便中有高水平的類桿菌，則病情緩解的可能性更大，而鏈球菌在沒有引起病情緩解的樣本中更為常見。

這一結(jié)果可使?jié)冃越Y(jié)腸炎的FMT供體和受體的合理選擇成為可能，并使醫(yī)生有可能使用特定的細菌菌株來增強反應(yīng)或治療潰瘍性結(jié)腸炎。

亮點三：微生物促進代謝健康

根據(jù)一項臨床試驗，每天按劑量服用阿克曼斯菌（Akkermansia muciniphila）可能治療代謝綜合征。代謝綜合征以肥胖、高血壓、血糖、脂肪和膽固醇升高為特征的疾病，且易患2型糖尿病和嚴(yán)重心血管疾病。阿克曼斯菌在苗條身材人群中腸道中含量較高，隨著肥胖其豐度降低。在一項原理驗證試驗中，比利時研究人員給胰島素抵抗、超重或肥胖的人群，持續(xù)三個月，每日給予活的或巴氏殺菌的阿克曼斯菌制劑或安慰劑。

活菌和巴氏殺菌均獲得有益效果。特別是巴氏殺菌的阿克曼斯菌降低了循環(huán)胰島素和總膽固醇水平，降低了胰島素抵抗。這些微生物還降低了白細胞數(shù)量，這表明總體炎癥減輕。目前尚不清楚為什么死細菌更有效，但結(jié)果表明，細菌的代謝產(chǎn)物或細胞壁碎片可能具有治療活性。

比利時魯汶天主教大學(xué)的帕特里斯·卡尼和他的團隊指出，這項研究規(guī)模不大，每組僅10人左右，腹部脂肪和BMI都沒有減少。他們現(xiàn)在正在研究單個分子在老鼠身上的作用，并計劃在人類身上進行更大規(guī)模的巴氏殺菌阿克曼斯菌制劑試驗。

亮點四：細菌對疾病發(fā)生途徑的影響

對腸道菌群與特定疾病之間關(guān)系的調(diào)查研究往往存在一個因果關(guān)系問題：目前尚不清楚改變的菌群是否導(dǎo)致了疾病的發(fā)生，也不清楚疾病是否改變了微生物的集聚。

但是由荷蘭格羅寧根大學(xué)的Serena Sanna和Cisca Wijmenga以及英國牛津大學(xué)的Mark McCarthy領(lǐng)導(dǎo)的一個研究小組，已經(jīng)用一種叫做孟德爾隨機化的分析方法解決了這個問題。該方法中，基因變異被當(dāng)作基因交換且定義為實驗組，用于說明微生物群可引起代謝功能障礙。研究小組還提出了一種發(fā)生這種現(xiàn)象的機制：微生物產(chǎn)生短鏈脂肪酸（SCFAs）的變化。

荷蘭千人代謝健康專項研究表面，代謝健康與某些特定細菌的存在和細菌代謝途徑有關(guān)。值得注意的是，糞便中丁酸鹽（腸道微生物產(chǎn)生的一種SCFA）含量越高，預(yù)示著胰島素響應(yīng)越好。該項研究還顯示，參與者的基因一定程度上預(yù)測了人體腸道中丁酸鹽的合成能力，微生物群結(jié)構(gòu)也更加廣泛——這一發(fā)現(xiàn)在4000多人的不同群體中得到證實。

隨后是因果關(guān)系的檢驗。如果胰島素敏感性的改變導(dǎo)致微生物菌群變化（而不是微生物菌群擾動胰島素生理機能），所有已知的影響胰島素敏感性的遺傳因素也應(yīng)該可以預(yù)測一個人丁酸的產(chǎn)生能力。但事實并非如此，這表明，微生物菌群結(jié)構(gòu)和胰島素響應(yīng)相關(guān)的基因影響腸道微生物菌群，進而擾亂胰島素信號。

研究小組還發(fā)現(xiàn)，基因變異提高了另一種來源于細菌的SCFA——丙酸，在糞便中的含量，增加了2型糖尿病的風(fēng)險。這些發(fā)現(xiàn)為代謝性疾病的個性化治療鋪平了道路。

亮點五：分娩方式與腸道菌群

一個人的腸道微生物菌群是根據(jù)其所接觸的細菌以及在其早期發(fā)育階段這些微生物如何成功地在腸道內(nèi)定植來塑造的。由英國辛克斯頓Wellcome Sanger中心的Trevor Lawley和倫敦大學(xué)學(xué)院的Nigel Field主導(dǎo)的一項研究表明，剖腹產(chǎn)會從根本上影響新生兒的微生物群，而以這種方式出生的嬰兒往往是醫(yī)院中條件性定植細菌的宿主。

研究人員觀察了596名出生后不久和月齡為8-10個月的健康嬰兒，發(fā)現(xiàn)當(dāng)嬰兒出生4天時，剖腹產(chǎn)嬰兒的微生物菌群與陰道產(chǎn)嬰兒的明顯不同。盡管剖腹產(chǎn)嬰兒的微生物菌群在出生后的前三周逐漸向陰道出生嬰兒的微生物群靠近，但在嬰兒期仍存在顯著差異。

剖腹產(chǎn)嬰兒的微生物菌群最顯著的差異之一是擬桿菌屬的豐度較低。在醫(yī)院通過剖腹產(chǎn)出生的新生兒的微生物菌群中發(fā)現(xiàn)的細菌，在出生后的幾個月里急劇下降，但是這些細菌與 8 個月左右的順產(chǎn)嬰兒相比相對常見。這些差異是因剖腹產(chǎn)嬰兒在出生時與母體微生物菌群接觸有關(guān)。但這項研究也發(fā)現(xiàn)，當(dāng)陰道分娩的母親在產(chǎn)前接受預(yù)防性抗生素治療時（幾乎所有剖腹產(chǎn)的女性都會接受預(yù)防性抗生素治療），她們嬰兒的微生物菌群中的擬桿菌含量也很低。

剖腹產(chǎn)和接觸抗生素都與兒童過敏的發(fā)生有關(guān)。盡管這項研究沒有提供直接證據(jù)證明微生物菌群的改變與疾病發(fā)生之間有直接聯(lián)系，但它確實提出了一個問題：即一個完全不同的初始腸道微生物菌群是否具有長期的影響。

亮點六：無微生物增益的減重

法國科學(xué)家研究了重度肥胖癥患者的微生物菌群，以及肥胖癥手術(shù)后微生物菌群的變化。巴黎索邦大學(xué)的Karine Clément和她的同事進行的這項研究表明，大多數(shù)嚴(yán)重肥胖人群腸道微生物菌群都很貧乏，而且術(shù)后體重減輕和代謝健康改善并沒有伴隨著微生物多樣性的全面恢復(fù)。

通過定量分析全基因組多樣性和術(shù)前、術(shù)后血清中微生物菌群相關(guān)代謝物水平來分析微生物菌群。該試驗四分之三的參與者都屬于低微生物基因豐富度組，相比之下，這一比例在中度肥胖人群中為 20～40%。當(dāng)研究人員尋找代謝物和微生物菌群結(jié)構(gòu)之間的相關(guān)性時，他們發(fā)現(xiàn)9種代謝物受到微生物菌群變化的影響。

減肥手術(shù)，即胃束帶或者旁路手術(shù)，使微生物的多樣性增加了 25~40%，但平均水平仍然低于正常體重人群。

術(shù)后 1 年，減肥效果立竿見影。有些人在術(shù)后 5 年中依然持續(xù)著低水平多樣性。

研究表明，在外科手術(shù)的同時，應(yīng)用策略糾正與嚴(yán)重肥胖相關(guān)的腸道失調(diào)，可以進一步改善代謝功能。