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肠道微生物和环境因素的关系

时间:2023-10-26 理论教育 版权反馈
【摘要】:胎儿在出生前肠道处于无菌环境,分娩后即有多种细菌定植于肠道,分娩方式、环境卫生、药物应用等多种因素均可影响肠道菌群的初始化定植。与此同时,抗生素的使用除了破坏正常菌群肠道定植抵抗力及影响菌群类别外,对整个肠道的微生物代谢环境及该微生态系统与宿主之间的相互作用也有影响。

肠道微生物和环境因素的关系

肠道微生物的紊乱、肠道黏膜免疫调节的失衡、基因的易感性等共同参与了IBD的发生,而外界的环境则会影响肠道菌群的改变,造成菌群失调,进而造成肠道黏膜免疫反应,促发肠道黏膜的炎症损伤。菌群的个体差异性很大,没有完全一致的肠道菌群。个体稳态菌群的形成和基因、饮食、年龄以及生活习惯相关。而在IBD患者中,影响其微生态的环境因素主要包括饮食、吸烟、抗生素的使用及感染等。

胎儿在出生前肠道处于无菌环境,分娩后即有多种细菌定植于肠道,分娩方式、环境卫生、药物应用等多种因素均可影响肠道菌群的初始化定植。当婴儿开始进食固体食物后,肠道菌群会发生显著改变,断奶后则转变为更加稳定的与成人类似的微生物群落。不同饮食结构形成不同肠道微生物群落,长期以动物蛋白和脂肪为主要膳食的人群,肠道内以拟杆菌属为主要菌株;以糖和碳水化合物为主,低动物蛋白、低脂肪膳食的人群,肠道内以普氏菌属为主要菌株。含高脂、多不饱和脂肪酸、ω-6脂肪酸和肉类的饮食可引起肠道菌群紊乱,表现为厚壁菌增多、拟杆菌减少、肠黏膜屏障受损、克罗恩病和溃疡性结肠炎的发生风险增加。饮食对微生物代谢的影响与IBD的发生息息相关,饮食习惯的差异是IBD的重要患病原因之一,食物中的各种成分可作为肠道免疫系统的常见抗原,可通过改变肠道微生物代谢,进而影响IBD的发生、发展进程。

吸烟与IBD的关系亦是人们多年来关注的话题。在人体及动物体口腔、胃肠道和泌尿器官等生存着不同的微生物群落,肠道正常菌群有生物拮抗、营养、延缓衰老和免疫抑癌等多种功效。在正常情况下体内的各种菌群互相制约、互相协调,微生物数量与种类相对稳定,共同维持机体的内环境稳态。而当机体受到刺激后,正常菌群生长部位发生改变或各种菌群间的制约关系被打破,菌群内的微生物在数量和代谢产物上将发生改变。吸食烟草会破坏这种平衡,从而导致机体菌群微生态失调,影响肠道微生物的菌落结构并进一步影响肠道微生物的代谢及肠道的生理功能,引起IBD发病。(www.xing528.com)

正常情况下人体内的菌群能够保持相对平衡。但当人体生理变化或因药物作用而使某些正常菌群受到打击或被消灭时,就会破坏正常菌群的均势,使之转化为异常组合,称为“菌群失调”。临床的抗生素使用在杀灭和(或)抑制细菌生长的同时给予细菌抗生素筛选压力,而致耐药基因在各个微生物生态环境包括人体肠道菌群系统中广泛传播,导致菌群失调。与此同时,抗生素的使用除了破坏正常菌群肠道定植抵抗力及影响菌群类别外,对整个肠道的微生物代谢环境及该微生态系统与宿主之间的相互作用也有影响。2014年的一篇系统综述分析了11篇观察性研究(包括7 208例IBD患者),显示暴露于抗生素(除青霉素外)的人群,增长了新诊断CD而不是UC的OR值(儿童的风险最高),认为抗生素能够引起肠道微生态失衡,下调免疫反应。

尽管经历了多年的研究,IBD真正的发生发展病因仍未完全明了,可能是多种因素相互作用的结果。流行病学的研究为未来这方面的研究提供了重要的患病率等相关信息,而且对IBD在年龄、地域差异、时间等方面的差异亦提供了良好的参考依据,这也就提示环境因素可显著影响IBD的发生,而我们需要进一步明确这些因素如何在更深的机制上影响IBD的发展,以及进一步发现新的危险因素,从而进行阻断与干预。

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