食管、胃和小肠
远端食管微生物的多样性较小,以链球菌种为优势菌种。远端食管菌群多样性的增加与慢性炎症和不典型增生的发生有关。菌群多样性较小以及一些优势菌属(如链球菌)的存在,可能是食管健康状态的重要特征。其他菌属如普氏菌属、放线菌属、乳酸菌属以及葡萄球菌属,均可在远端食管被检测出,但这些菌属与健康的相关性不清楚。
胃腔为酸性,因此耐酸的菌群方可在胃中生存。幽门螺杆菌可以作为一种共生菌或者病原菌存在于胃中。胃内幽门螺杆菌的存在与胃炎及消化性溃疡有关。幽门螺杆菌的存在显著地影响胃中菌群的组成。当发生幽门螺杆菌感染时,胃菌群多样性显著下降。Blaser首先提出根除幽门螺杆菌后,个体对于食管炎和瘤样病变的易感性增加。除了幽门螺杆菌外,胃内常见的细菌包括几个在口腔和食管中发现的菌种。人类胃中最主要的细菌由10种菌属组成,其中包括:普氏菌属、链球菌属、韦荣球菌属及罗氏菌属等。在无幽门螺杆菌感染的情况下,远端食管和胃中的最大优势菌属是链球菌属。
目前,人类小肠的微生态研究仍然是探索微生物的前沿。从十二指肠开始,从近端小肠到远端小肠,小肠菌群的相对多样性和复杂性逐渐增加。链球菌属是十二指肠和空肠的一个优势菌属。目前关于健康人小肠的宏基因组的研究较少。回肠造口术的相关研究提供了一些关于健康人小肠的菌群信息。
大肠(结肠)(www.xing528.com)
Aagaard等报道了由美国国立卫生研究院资助的人类微生物组计划(HMP)的结果。他们在圣路易斯和休斯敦招募的300名受试者(Aagaard et al,2013),研究队列平均年龄为26岁,平均体重指数(BMI)为24 kg/m2。研究共收集了18个不同身体部位的样本,但胃肠道的菌群仅以粪便样本的菌群来代表,且样本由受试者本人收集。最后纳入分析的共242份样品。通过16SrRNA基因测序测定微生物的组成,利用全基因组测序构建宏基因组图谱。全基因组测序的结果表明健康人胃肠道菌群含有70~100个已知的菌种。然而,将罕见的、低丰度的以及未分类的细菌类群考虑在内时,健康人的肠道细菌的数量可能超过了1 000种。基于已知细菌类群产生的微阵列研究发现,每个健康成年人肠道细菌平均含有470个门类。
健康人胃肠道的菌群以厚壁菌门和拟杆菌门为主,其次为放线菌门和疣微菌门,变形菌门只占很小的比例。胃肠道疾病患者变形菌门的比例往往更高。尽管目前有一些证据表明,厚壁菌门与拟杆菌门的比例可用来评估个体对肥胖和代谢综合征的易感性,但是这一比值在健康个体之间的差异较大。因此,厚壁菌门和拟杆菌门对于人类健康的作用目前仍然不清楚。人体胃肠道菌群中主要病原菌的占比不到0.1%,这些病原菌包括空肠弯曲菌、沙门菌和霍乱弧菌。人体胃肠道内也存在条件致病菌,体系资源整合中心(PATRIC)数据库在健康成人体内对327种病原菌进行检测,最后明确了56种条件致病菌。一些菌种如多形拟杆菌和脆弱类拟杆菌,它们分别在46%和16%的HMP志愿者的粪便样本中被检测到,这些菌种在胃肠道菌群中所占比例为0.1%(或者更多)(Huttenhower et al,2012)。虽然61%的粪便样本都可以检测到大肠杆菌,但是只有15%的粪便样本中其比例达0.1%以上。一些菌种如普氏菌可能是胃肠道特征性菌种,因为它们很少在身体其他部位被检测到。特征性共生类菌群(比如拟杆菌、普氏菌和球菌)的相对丰度,及典型病原菌如变形菌的比例,可以作为判断胃肠道菌群平衡与否的关键指标,我们在分析胃肠道菌群对人类健康的作用时应综合考虑上述影响因素。
细菌的基因总数是用来描述健康人肠道菌群组成的指标之一。据人类微生物组计划和人类肠道宏基因组计划(Meta HIT)的估计,人类的微生物组有超过1 000万个的非冗余基因。
拟杆菌型、普氏菌型和瘤胃球菌型这三种肠道型的菌群也有特定的代谢模块。例如,拟杆菌型菌群主要参与生物素和核黄素的生物合成,而普氏菌型菌群则主要是参与硫胺素和叶酸的生物合成。
免责声明:以上内容源自网络,版权归原作者所有,如有侵犯您的原创版权请告知,我们将尽快删除相关内容。