人体内微生物与人类健康越来越成为生物医学研究的一个重要领域，它是人体内不可忽视的一部分。随着精准医学技术的发展，人类对自身肠道菌群的了解越来越多。它应该与人体内的心、肝、脾、肺、肾相同，是人体内的一个重要器官。
一、微生物和微生物组
人类微生物群是指一个特定的微生物环境，比如口腔、结膜、肠道和阴道。自从微生物寄居在人类肠道内后，人类的生活发生了很大的变化。一个成年人的肠道中，有大约1014中细菌，这个数量是人类体细胞的10倍。
肠道菌群有以下几个特点：
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肠道内除了细菌，还有古生菌、病毒、真菌和寄生虫；
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一个成年人体内约有1.5公斤的细菌，其中厌氧菌越是需氧菌和兼需氧菌的100~1000倍；
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在目前被发现的肠道菌群种类中，仅有厚壁菌、拟杆菌、变形菌、放线菌、梭杆菌、蓝藻菌等几个门类，这其中几乎80%的细菌都来自一个门；
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人类胃肠道菌群约有4万种，由500多万个基因编码，是人类基因的100倍；
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菌群在肠道内分布并不均匀（胃和十二指肠约有101，空肠103，结肠104，回肠107，大肠1012，还有一些在肠道表面）；
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由于细菌在物种水平的差异导致肠道菌群具有丰富的多样性；
宝宝出生后不久，肠道菌群就开始在人类肠道内形成。最早的居民是大肠杆菌、金黄色葡糖球菌和场球菌等兼性需氧菌。在出生一两周之后，由于肠道内环境的变化肠道内会出现拟杆菌、梭状芽孢杆菌等。
在成人肠道内，有拟杆菌、梭状芽孢杆菌、梭杆菌、真杆菌、消化球菌、消化链球菌属。相对来讲埃希式菌、克雷伯氏杆菌、乳酸杆菌和肠杆菌相对来讲较少。
肠道菌群通过与人体相互作用可以起到如免疫反应、防止病原菌的入侵和维持内环境的稳定等作用。
二、精准医学与个体化用药
高通量技术大大降低了人类获得从基因到蛋白质表达的成本，我们可以通过这种“全贯穿”的研究了解人类自身的代谢性疾病。
“全贯穿”医学研究将颠覆“一种药物一种疾病”的传统治疗方法，未来，我们将得到具有个体化差异的治疗。个性化医学通过研究疾病的各种亚群分类特征、研究每位患者特定的易感性。
精准医学通过一个或多个基因的类型来指导用药。美国食品药品监督管理局已经批准了包括针对Her2基因用药的赫塞汀；针对EGFR19外显子突变的吉非替尼和厄洛替尼；针对ALK重排的克唑替尼。
目前，精密医学在癌症领域相对应用比较多。
三、人类肠道菌群与健康
现在，我们通过对肠道微生物更加深入的学习，开始了解肠道微生物系统的失衡可以导致疾病。
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肠道菌群代谢类疾病
肥胖和糖尿病是两种典型的代谢性疾病，近年来，油烟机表明，肠道微生物与肥胖和胰岛素抵抗相关。
肥胖是一个遗传与环境相互作用的复杂问题，肥胖的动物需要摄取更多的能量来维持正常的生命活动。科学家发现，肥胖小鼠的肠道内拟杆菌显著减少而厚壁菌显著增加。这种变化也在人类肠道菌群内得到了证实，这两种菌的变化可以提高胖子从食物中获取能量的能力。科学家还发现体内某一种菌群丰度较低，容易患有肥胖、糖尿病和血脂症。通过饮食，我们可以影响肠道微生物的丰富性，减轻炎症，规律的饮食可以帮助肥胖患者保持健康。
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肠道菌群与自身免疫性疾病
自身免疫学疾病是机体对自身抗原产生免疫反应，会对组织造成损伤。常见的自身免疫性疾病包括系统性红斑狼疮、类风湿关节炎、Ⅰ型糖尿病和甲状腺自身免疫性疾病。
这种自身免疫性疾病同时也与肠道菌群相关。同时肠道菌群失调往往容易造成糖尿病、心脏病和肥胖等疾病。与健康人相比，Ⅰ型糖尿病患者肠道内的产丁酸细菌丰度较低。卵形拟杆菌的增加和厚壁菌的减少可作为Ⅰ型糖尿病早期诊断的辅助指标。
科学家报道，乳酸菌、毛螺菌和维甲酸在肠道菌群中的丰度变化可引起红斑狼疮这种自身性免疫疾病。
类风湿关节炎患者的代谢运输途径被发现是由于菌群变化所导致。研究推测，嗜血杆菌的减少和唾液乳酸杆菌的增多有可能是导致类风湿关节炎的主要原因。
肠道微生物的多样性和稳定的微生物与自身免疫性疾病的发展有显著正相关。
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肠道菌群与心理性疾病
随着现代社会的不断进步，人类的心理压力也在不断增加，根据世界卫生组织报告，2001年时，世界各地平均每四个人就有一个人受到精神疾病的干扰。到2020年时，心理健康问题将会是人类疾病的主要问题。
自闭症是一种严重、普遍的发展性疾病，遗传和环境因素都可能导致自闭症，现在越来越多的研究表明，自闭症与肠道菌群相关。
以往研究表明，自闭症儿童体内乳腺杆菌含量较高而双歧杆菌含量较低。这两种菌其实都是有益菌，但其实人体内的任何类型的细菌失衡其实都会带来危害。研究表明拟杆菌、梭状芽胞杆菌产生的丙酸可以引起大鼠的自闭症。萨特氏菌的含量与儿童自闭症成正相关。
焦虑症是另一种常见的精神病，焦虑情绪与肠胃道紊乱有关，研究表明摄取乳酸杆菌可以调节焦虑相关的行为。
使用益生菌调节肠道可作为自闭症的替代手段。
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肠道菌群与肝脏疾病
肠道和肝脏有密切的相互作用，非酒精性肝病、肝硬化与肝细胞癌都与这种相互作用的机制密切相关。肠道微生物同时在肝病的发生发展中也起到重要作用。
肥胖是世界普遍流行的疾病，非酒精性脂肪肝与肠通透性增高、小肠细菌显著升高密切相关。
肝硬化这种慢性肝病现在越来越普遍，通过对比健康人，发现病人肠道内的菌群结构明显不同。
肝癌是一种常见的恶性肿瘤，其预后性非常差，转移、病死率较高。肥胖和脂肪肝都是导致肝癌的主要原因，饮食导致肠道菌群内的物质代谢水平发生变化可导致炎症的增加和促进肿瘤的生成。
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肠道菌群与癌症
癌症是人类死亡的主要原因之一，目前还没有治愈癌症的理想办法。但是科学家们已经找到了一些可以预测癌症的方法。比如可以通过肠道内的信息来预测结直肠癌的发生，研究人员发现，可以通过肠道菌群分析，更加有效地识别癌前腺瘤性息肉，其敏感性和准确性比便隐血检测要高。此外，研究表明，通过识别肠道菌群后来进行调节也可以起到一定的抗癌功效。
编者：id4hehe
文献来源：
Yujing Bi, Nan Qin, Ruifu Yang. Human Microbiota: A Neglected “Organ” in Precision Medicine. Infect Dis Transl Med 2015;1(2):63-72.
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