动物宿主——肠道微生物代谢轴研究进展

肠道中栖息着数量庞大且复杂多样的微生物菌群,在维持宿主肠道微环境稳态中发挥重要作用。微生物菌群可以利用宿主肠道的营养素,发酵产生代谢产物,与宿主机体形成宿主—微生物代谢轴(host-microbe metabolic axis)。该代谢轴既能影响营养素吸收和能量代谢,又可调控宿主各项生理过程。本文主要阐述宿主-肠道微生物代谢轴的概念、肠-肝轴、肠-脑轴、肠道微生物与宿主肠道代谢轴的互作以及对机体健康的影响。     

肠道微生物与自闭症谱系障碍

自闭症谱系障碍(autism spectrum disorder,ASD)是一种精神致残的重要疾病,严重影响儿童身心健康,给家庭和社会带来沉重的负担。患者常出现不同程度胃肠道症状和伴有肠道微生物组成的改变,以此为切入点,近年越来越多的研究聚焦于ASD和肠道微生物的关系上。本文介绍了肠道微生物组成、肠―脑轴及ASD患者肠道微生物的主要变化,并从多个方面阐述了ASD与肠道微生物的关系。     

肠道微生物调控宿主食欲的研究进展

肠道微生物与宿主代谢相互作用,可调节机体的生理功能。宿主机体中存在"微生物-肠道-大脑轴",肠道菌群可通过多种途径影响中枢神经系统,进而对宿主摄食等行为产生影响。食物中不易被宿主消化吸收的膳食纤维等营养物质,被肠道微生物发酵可产生多种代谢产物,这些代谢产物作为信号分子可通过不同途径介导中枢神经系统,进而调控宿主食欲。本文主要综述了肠道微生物及其代谢产物对中枢神经系统与宿主食欲的影响及其可能的调控途径与机制,以加深肠道微生物在调控宿主食欲方面的新认识。     

肠道微生物在孤独症中的研究进展

肠道微生物由于物种丰富、功能多样以及群落内部、微生物与宿主的相互作用复杂,很大一部分仍是有待解密的“黑匣子”.在人类疾病发展过程中常常可以观察到异常的肠道微生态结构,包括物种丰度的差异及其相互之间的关联改变,而孤独症谱系障碍患者的肠道菌群结构已被广泛报道,这些工作共同揭示了孤独症患者肠道微生物结构与功能紊乱的现象与行为缺陷及其共患病症状的关联.本文就近年来肠道菌群与孤独症的关联、机制探索以及临床应用的最新进展进行了回顾性总结,并对未来的研究方向进行了展望.     

注意力缺陷多动障碍与肠道微生物关系的研究进展

注意缺陷多动障碍(attention deficit hyperactivity disorder, ADHD)是儿童常见的神经精神行为疾病,发病率逐年增长,其病因及发病机制目前并不明确,治疗过程中面临不良反应大、疗程长以及患者和家人依从性差等问题。随着肠道微生物相关研究的逐渐深入,大量证据表明肠道微生物借助多种通路参与调节大脑信号,在神经精神系统疾病的治疗和预防方面发挥更精准的调节作用。本文试通过分析肠道微生物对中枢系统的影响及肠道微生物与ADHD的相关性,为ADHD的病因、发病机制及预防治疗提供新的研究思路和方法。     

"肠道微生物-肠道-脑轴"机制--肠道微生物干预神经退行性病变研究进展

肠道微生物是人体中最为庞大和复杂的微生物群落,其对机体的健康,尤其是中枢神经退行性病变具有重要调节作用。其中,"肠道微生物-肠道-脑轴"机制是肠道微生物干预中枢神经退行性病变的重要途径。该机制主要通过以下三种方式来调节大脑功能:一是肠道微生物直接产生神经递质通过肠神经细胞上行至中枢神经系统;二是肠道微生物代谢产物刺激肠内分泌细胞产生神经肽类和胃肠激素类物质,影响大脑功能;三是肠道微生物或其代谢产物直接刺激肠道免疫系统,产生干扰素类物质干扰大脑免疫反应。本文对"肠道微生物-肠道-脑轴"机制的概念及研究进展进行了详细的介绍,同时总结了有关肠道微生物与阿尔兹海默症、帕金森症和多发性硬化症等神经退行性疾病相互作用的相关文献。依据"肠道微生物-肠道-脑轴"机制,利用肠道微生物预防和治疗神经退行性病变,或将成为解决中枢神经系统疾病的新措施。     

肠道微生物菌群对脑及行为的影响

肠道微生物菌群组成的变化对正常生理的影响及其在疾病中的作用逐渐成为研究热点。肠道微生物菌群通过脑肠轴影响宿主生理学的各个方面,包括脑-肠交流、脑功能甚至行为。对无菌动物、被致病细菌感染的、使用益生菌或用抗生素药物的动物研究表明,肠道微生物菌群可以调节宿主焦虑样症状及行为。研究表明对肠道微生物菌群的调节可能是治疗复杂中枢神经系统失调症的新策略。     

微生物-肠-脑轴与抑郁症中医药研究进展

肠道微生物-肠-脑轴因其在调节精神疾病中的可能生物学基础作用而受到越来越多的关注。肠道微生物与抑郁症等精神疾病密切相关,肠道微生物可通过与"肠-脑轴"交互作用影响抑郁症的发生和发展,然而,肠道微生物与抑郁症之间的具体相互作用及机制还未十分明晰。深入研究微生物-肠-脑轴和抑郁症之间的相互关系,有助于我们从另一个角度更为深刻地认识和阐明抑郁症这种精神疾病。调节肠道微生物组成来治疗、预防抑郁症等精神疾病是今后的研究方向之一,可为探索中医药治疗、预防抑郁症机理提供新的思路。     

肠道菌群与孤独症发病关系的研究进展

肠道菌群与人体的健康或疾病状态息息相关,在营养摄取、免疫与内分泌调节、药物代谢中都起着重要的作用,并能通过微生物群-肠-脑轴影响中枢神经系统的发育与功能。流行病学数据显示,肠道菌群的组成变化与多种中枢系统疾病相关。其中,孤独症是一类以社交障碍、刻板行为、兴趣狭隘为主要临床特征的神经发育障碍性疾病。由于孤独症与胃肠道疾病之间联系紧密且其发病率正逐年上升,人们愈发关注肠道菌群在孤独症发病过程中的作用。研究发现,肠道菌群能够影响孤独症患者的中枢神经系统发育,导致异常的行为表现并诱发胃肠症状等。本文总结了影响肠道菌群组成的因素,并从微生物群-肠-脑轴的角度讨论了肠道菌群影响孤独症的方式,同时介绍了孤独症患者肠道菌群疗法的有效性与临床前景。     

帕金森症与肠道微生物

帕金森症是一种多发于中老年期的、慢性的、进行性的、可致残的神经系统退行性疾病。近年来许多研究发现帕金森症患者的胃肠道症状往往早于运动症状数年出现并在早期帕金森症患者的肠神经系统内发现病理组织学改变,提示肠道可能是帕金森病理早期发生的位置。肠道微生物作为与人体共生的最大微生物群落,不仅影响宿主的营养吸收和能量代谢,促进免疫系统发育和调节肠黏膜免疫系统,促进和抑制炎症反应,还可以通过肠—脑轴影响中枢神经系统,还可能是导致神经系统退行性病变发生的原因之一。目前已有研究发现帕金森症患者的肠道微生物与健康对照之间差异有统计学意义,提示从改善肠道微生物的角度入手,通过益生菌干预来恢复肠道微生态的平衡可能成为治疗帕金森症的一种新方法。     

Interactive relationship between Trp metabolites and gut microbiota: The impact on human pathology of disease

Tryptophan (Trp), an α-amino acid, is the precursor of serotonin (5-hydroxytryptamine, 5-HT), which is involved in a variety of features of metabolic function and human nutrition. Evidence highlights the role of Trp metabolites (exclusively 5-HT) in the gastrointestinal (GI) tract; however, the mechanisms of action involved in the release of 5-HT in the GI tract are still unknown. Considering the fact that variations of 5-HT may facilitate the growth of certain GI disorders, gaining a better understanding of the function and release of 5-HT in the GI tract would be beneficial. Additionally, investigating Trp metabolism may clarify the relationship between Trp and gut microbiota. It is believed that other metabolites of Trp (mostly that of the kynurenine pathway) may play a significant role in controlling gut microbiota function. In this review, we have attempted to summarize the current research investigating the relationship of gut microbiota, Trp and 5-HT metabolism (with particular attention paid to their metabolite type, as well as a discussion of the research methods used in each study). Taking together, regarding the role that Trp/5-HT plays in a range of physical and mental diseases, the gut bacterial types, as well as the related disorders, have been exclusively considered.     

The role of gut microbiota in the gut-brain axis: current challenges and perspectives

Brain and the gastrointestinal (GI) tract are intimately connected to form a bidirectional neurohumoral communication system. The communication between gut and brain, knows as the gut-brain axis, is so well established that the functional status of gut is always related to the condition of brain. The researches on the gut-brain axis were traditionally focused on the psychological status affecting the function of the GI tract. However, recent evidences showed that gut microbiota communicates with the brain via the gut-brain axis to modulate brain development and behavioral phenotypes. These recent fi ndings on the new role of gut microbiota in the gut-brain axis implicate that gut microbiota could associate with brain functions as well as neurological diseases via the gut-brain axis. To elucidate the role of gut microbiota in the gut-brain axis, precise identification of the composition of microbes constituting gut microbiota is an essential step. However, identifi cation of microbes constituting gut microbiota has been the main technological challenge currently due to massive amount of intestinal microbes and the diffi culties in culture of gut microbes. Current methods for identifi cation of microbes constituting gut microbiota are dependent on omics analysis methods by using advanced high tech equipment. Here, we review the association of gut microbiota with the gut-brain axis, including the pros and cons of the current high throughput methods for identifi cation of microbes constituting gut microbiota to elucidate the role of gut microbiota in the gut-brain axis.     

肠道微生物群与脱发的相关性研究进展

随着年轻人群脱发比例的逐年增加,头发健康问题日益受到关注。脱发会影响人们的生活质量,并对心理和社交生活产生巨大影响。近年来,对肠道微生物群的生理功能性研究已不再仅仅局限于胃肠道。研究表明肠道和肠道微生物群与皮肤有密切关系,提示“肠-皮肤轴”的存在。本文在已有的“肠-皮肤轴”研究现状基础上,总结近年来文献资料,探讨肠道微生物群与脱发之间可能的联系和潜在机制,为脱发的发病机制和治疗靶点提供新的认识和观点。     

肠道菌群与大脑相互作用的研究进展

定植于宿主肠道中的微生物参与了宿主多种生理功能以及相关疾病的发生。一个新的医学研究热点在近年内逐渐被关注,肠道菌群可通过主要由神经—内分泌介导的肠‒脑轴（gut-brain axis,GBA）与大脑进行双向式交流。GBA不仅实现了肠道菌群对大脑发育和功能的影响,也促使大脑对肠道菌群结构和多样性的改变成为可能。本文旨在对肠道菌群与大脑相互作用的研究进展作一综述,以期为肠道和大脑功能领域的研究以及重要相关疾病的治疗策略提供理论依据。     

肠道微生物与昆虫的共生关系

昆虫肠道栖息着大量的微生物。随着近年来研究肠道微生物的方法不断进步,尤其是基于16S rDNA的分子生物学方法的应用,人们对肠道微生物的了解逐渐加深。昆虫肠道对于微生物的拓殖存在一定的选择作用。肠道微生物对昆虫寄主的作用包括提供营养、利用拓殖抗性抵抗外来微生物侵袭、参与多重营养关系、引起昆虫免疫反应。长期进化过程中肠道微生物与昆虫发展出紧密的共生关系,微生物发展出一系列手段适应昆虫肠道环境。文章从以上几个方面对近年来的研究进展进行总结,并对昆虫肠道微生态学的实践意义和将来可能的研究热点进行展望。     

肺部菌群和肠道菌群及其互作与肺癌发生发展的相关性研究进展

肺部菌群及肠道菌群与肺癌密切相关,研究发现与健康人群相比肺癌患者的肺部及肠道菌群发生失调,即菌群组成结构发生显著改变。随着“肠-肺轴”概念的提出,肺部及肠道菌群在人体内的紧密联系越发受到重视,因此关于肺部及肠道菌群的研究对于阐明肺癌的发生发展机制有重要的指引作用。文中综述了肺癌患者肺部及肠道菌群的组成特点及可能的互作机制,强调了肠-肺轴中免疫系统的重要性,最后总结了肺部及肠道菌群对肺癌临床治疗的影响,并对肺部及肠道菌群可作为肺癌早期诊断与治疗的新颖靶点进行了展望。     

儿童肠道菌群与食物过敏关系的研究进展

食物过敏(food allergy, FA)在儿童中的发生率逐年升高,严重影响其生活质量,已经成为全球面临的公共卫生问题之一。近年来,人们发现FA儿童的肠道菌群组成与健康儿童有显著差异。深入研究发现,肠道菌群可通过调节树突状细胞、辅助性T细胞、调节性T细胞、肥大细胞和粒细胞等免疫细胞维持免疫平衡,也可通过多种方式增强肠道屏障功能,抑制FA的发生。在已有研究基础上,益生菌和益生元在治疗儿童FA方面也得到了一定应用,但目前的应用效果并不明确。本文以婴幼儿FA在全球范围内患者规模日益扩大为背景,综述了肠道菌群影响FA的部分机制,总结了近年部分益生菌和益生元在治疗和预防婴幼儿FA方面的应用,并为肠道菌群在FA发生和发展中的作用机制研究和益生菌及其相关代谢产物在儿童FA治疗和预防中的应用提出了新思路,对促进婴幼儿FA治疗方法和策略的研究有重要意义。     

肠道菌群与精神分裂症的研究进展

精神分裂症是一种精神障碍疾病。除了遗传因素外,一些环境因素也参与了精神分裂症的发生,肠道微生物群是近年来发现的主要影响因素之一。研究表明,精神分裂症患者肠道菌群普遍发生了紊乱,肠道菌群通过肠-脑轴影响神经功能和疾病。肠道菌群可以通过影响神经系统发育、免疫和代谢功能来诱导精神分裂症的发生,肠道菌群可能是精神分裂症防治的有效靶点,调节肠道菌群可能是防治精神分裂症的一种潜在方法。本文就精神分裂症的易感因素、肠道菌群在精神分裂症中的作用、机制以及防治策略等方面的研究进展进行综述。