肠道微生物研究进展十篇

肠道微生物研究进展篇1

1肠道微生物概述

人体正常的肠道微生物群落主要由细菌、古菌和真核生物等构成，其中99%都是不能通过传统方法培养的。这些微生物平均重量约1.5kg，相当于肝脏的重量，数目达1012~1014个，是人体自身细胞数目的10倍。我国华大基因公司针对欧洲人群的肠道微生物宏基因组测序证实，人类肠道微生物基因数目是人类基因的150倍，其中超过99%的基因来自细菌，共发现1000-1150种常见细菌，其中78%是新发现的。人类肠道微生物宏基因组分为以拟杆菌属、普里沃菌属和瘤胃球菌属为代表的3个肠型。该研究认为肠型和血型一样，与年龄、性别、种族、体重指数以及地域环境无相关性。

肠道微生物构成具有时间和空间特异性。新生儿在出生后几小时内即有产道来源的细菌在肠道定植，顺产婴儿早期肠道微生物构成与母亲阴道内微生物构成具有相似性，而剖宫产婴儿则不同[5]。1岁左右婴儿的肠道微生物即可达健康成人水平。人体肠道内的微生物绝大部分定植于结肠，数目达1012cfu/ml，空肠、回肠及十二指肠含量依次降低，分别为107、104、103cfu/ml，并且各部位富含的微生物种类也存在差异。另外，肠道黏膜和粪便相关微生物的构成也不尽相同。

2肠道微生物与消化系统疾病

2.1炎症性肠病（IBD)IBD是一种病因尚不明确的慢性非特异性肠道炎症性疾病，包括溃疡性结肠炎（UC)和克罗恩病（CD)。该病通常反复发作、迁延不愈，目前临床上仍无特效的治疗手段。近年研究认为肠道微生物及其代谢产物、宿主基因易感性以及宿主肠道黏膜天然性或者获得性免疫应答失衡等3个方面共同参与了IBD的发病机制。

基于动物模型的研究证实了肠道在无菌环境下不会出现炎症，但如重新恢复肠道正常菌群状态，则可出现肠道炎症，提示肠道菌群成分的存在对IBD发病是不可或缺的。有研究证实，回肠黏膜上皮黏膜侵袭性大肠埃希菌、副结核分枝杆菌与CD关系密切；沙门菌属、空肠弯曲菌属等相关致病菌感染可能增加IBD发生或复发的风险[11]。肠道微生物代谢产物在IBD中也发挥着重要作用。例如：丁酸不仅是肠道上皮细胞能量的主要来源，也可阻止促炎症细胞因子表达的信号传递途径；产丁酸菌能改善大鼠模型肠道炎症和坏死情况，给予大鼠产丁酸菌的培养上清液可改善肠道炎症反应。有研究证实IBD患者肠道内柔嫩梭菌、球形梭菌等产丁酸菌含量减少，同时对丁酸的利用率降低。

目前，诸多研究已经证实IBD患者与健康个体的肠道微生物种类和丰度存在差异，IBD患者肠道微生物多样性较健康人群显著降低。Frank等利用基于宏基因组学策略的16SrDNA测序技术分析了CD和UC患者肠道各部位的菌群构成，证实CD和UC患者存在肠道菌群构成改变，主要表现为拟杆菌门和硬壁菌门含量降低。Ott等对IBD急性期患者结肠各部位的活检标本菌群构成进行了基于16SrDNA的单链构型多态性检测，发现CD患者肠道微生物多样性降低至50%，UC患者降低至30%，肠道正常厌氧菌如拟杆菌属、真细菌属、乳杆菌属等减少。Manichanh等对恢复期⑶患者粪便菌群构成进行了16SrDNA测序分析，结果发现⑶患者硬壁菌门多样性显著降低，特别是柔内梭菌、球形梭菌丰度较低，而拟杆菌门变化不大。由我国华大基因研究院负责的对欧洲124个成人个体进行的肠道宏基因组测序工作已经完成，该研究证实IBD患者与健康个体间的细菌丰度存在差异，非冗余的细菌基因在IBD患者与健康个体中亦存在差异。

抗生素对部分IBD的有效性证明了肠道微生物在IBD发病机制中的作用，但益生菌制剂治疗IBD的效果不一，总体来看，益生菌治疗UC可能有效，但对于CD的治疗效果并不明显，关于益生菌制剂治疗IBD的效果则有待进一步观察和验证。

虽然已经证实IBD患者肠道微生物构成发生了改变，但究竟是哪种细菌或者微生物群落构成导致IBD的发生发展仍不清楚。另外，肠道微生物构成改变与IBD之间的因果关系目前仍无定论。IBD疾病本身及其治疗方式，以及饮食环境等因素均可影响肠道微生物构成，明确肠道微生物在IBD发病机制中的作用尚需时日。

2.2结直肠肿瘤肠道微生物在人类宿主中的致癌作用越来越受到重视。目前认为导致结直肠肿瘤发生发展的机制主要有以下3个方面:①肠道微生物使肠道黏膜促炎症反应信号传导机制异常，导致肠道黏膜上皮损伤修复加剧，最终出现瘤形成和恶变；②某些微生物种属对肠道黏膜上皮细胞具有直接的细胞毒性作用，或者通过旁观者效应发挥毒性作用；③某些肠道微生物在参与营养物质代谢过程中的产物对肠道上皮细胞具有毒性作用，受损肠道黏膜上皮的不完全修复可导致其致瘤性转化。

目前已知的可能与结直肠肿瘤有关的肠道微生物主要有牛链球菌、拟杆菌属的某些种（如脆弱拟杆菌）、败血梭菌、大肠埃希菌的某些种，其他链球菌属如唾液链球菌、血链球菌和粪肠球菌等，相关病毒主要有人乳头状瘤病毒、多瘤病毒属、EB病毒和巨细胞病毒等。肠道微生物代谢产物如丁酸、甲烷等可能在结直肠肿瘤中发挥有益作用。丁酸是肠道上皮细胞用以维持细胞稳定性和正常细胞表型的重要能量来源，可通过组蛋白超乙酰化抑制肿瘤生长和激活细胞凋亡研究发现结直肠肿瘤高危人群肠道内短链脂肪酸和丁酸盐含量显著降低。另外，肠道内产甲烷菌可产生无细胞毒性的甲烷，有研究发现结直肠肿瘤低风险人群肠道内甲烷含量增多。肠道微生物代谢产生的硫化氢和氢气等则作为有害产物发挥作用。

诸多研究证实结直肠肿瘤人群与健康人肠道微生物构成存在差异。采用16SrDNA变性梯度凝胶电泳和核糖体内源性间隔段分析方法对结直肠癌和腺瘤性息肉病患者肠道微生物构成进行分析，结果发现结直肠癌及腺瘤性息肉病患者肠道内微生物多样性和优势菌群降低，但柔嫩梭菌和球形梭菌的多样性显著增加。Sobhani对6例结直肠癌患者和6例健康人进行了基于焦磷酸高通量测序技术的16SrDNA测序分析，结果发现结直肠癌人群中肠道拟杆菌门/普里沃菌属较健康对照组增多。

有研究提出通过分子生物学方法检测肠道微生物分布可以对结直肠肿瘤的发生风险程度进行早期预警[23]，提示通过大样本的人群流行病学研究，有可能找到结直肠肿瘤人群的肠道微生物构成和代谢特征，为结直肠肿瘤的早期发现及预防带来全新的思路和方法。

2.3肠易激综合征（IBS)既往公认的观点认为IBS是一种功能性胃肠道疾病，但是越来越多的证据表明IBS是一种免疫-炎症模式的胃肠道疾病，微生物导致的肠道局部持续性、低级别的炎症反应状态是其病理生理学基础。目前，流行病学和临床资料均表明肠道微生物与IBS的关系密切，表现在以下几个方面：①基于动物模型的研究已经证实肠道微生物失衡可导致胃肌轻瘫、小肠转运时间延迟、结肠扩张等胃肠道功能紊乱；②IBS人群肠道微生物构成和数量与健康人群存在差异；③IBS人群肠道微生物代谢产物含量异常；④部分IBS与早期罹患急性胃肠炎即感染后IBS有关；⑤IBS可能伴随小肠内细菌过度生长，且两者症状相似；⑥益生菌制剂可调节IBS患者肠道菌群，缓解IBS相关症状；⑦抗生素临床试验性治疗IBS可能有效。

基于传统培养、16SrDNA文库分析、实时定量PCR以及DNA微列阵等技术的研究证实，IBS人群肠道微生物的构成和数量均发生了改变，目前较为一致的结论有：①肠道中优势菌群含量显著降低；②肠道微生物多样性和稳定性普遍降低；③肠道乳杆菌和双歧杆菌等益生菌种含量降低；④腹泻型IBS较便秘型IBS患者肠道微生物构成和数量变化更明显；⑤黏膜相关微生物对人体宿主的作用更直接，而粪便样本微生物决定了肠道微生物的代谢产物，两者的微生物构成和数量无显著差别；⑥腹泻型IBS、炎症性肠病及其他腹泻性胃肠道疾病患者肠道微生物的构成和数量改变具有相似性。

最近开展的几项采用高通量测序技术对IBS患者粪便菌群进行分析的研究值得我们注意。Jeffery对37例IBS患者和20名健康人的粪便菌群进行了基于宏基因组学策略的16SrDNAV4区域焦磷酸测序，并未发现IBS特异性的相关菌群变化，仅部分IBS亚型患者粪便菌群变化与临床表型相关，IBS患者粪便中硬壁菌门和拟杆菌门的比例增加。采用16SrDNA焦磷酸测序和基因微列阵方法对22例IBS儿童进行了粪便菌群分析，发现IBS儿童Y-蛋白菌含量较健康对照组显著增高，类瘤胃球菌属的某些菌种与IBS关系密切，来自Alistipes种属的细菌丰度高低与疼痛发作频率呈正相关。虽然上述两项研究结论不一，但宏基因组学研究的兴起和高通量测序技术的不断发展，使全面深入了解IBS相关肠道菌群变化成为可能，并有助于揭示肠道菌群在IBS中的作用机制及其潜在的诊断和治疗价值。

2.4乳糜泻乳糜泻是一种因遗传易感宿主对麦胶不耐受而引起的小肠黏膜慢性炎症反应性疾病，属于自身免疫性疾病范畴，任何年龄均可发病，以儿童多见。小肠内微生物作为重要的环境因素，在乳糜泻发病机制中的作用正逐渐受到重视，肠道致病微生物感染或构成失衡均可触发肠道持续性的炎症反应，使肠道免疫学稳态受损。^1&40等[28]基于十二指肠黏膜活检样本的研究证实，接受麦胶饮食和不含麦胶饮食的乳糜泻患儿小肠内拟杆菌属和肉嫩梭菌属丰度较健康对照组高，且接受麦胶饮食的患儿肠道内大肠埃希菌和葡萄球菌属含量显著增高，而双歧杆菌含量降低。De卩&1咖等[29]基于粪便样本的研究发现乳糜泻患儿肠道内拟杆菌属含量升高，而双歧杆菌、溶组织梭菌、象牙海岸梭菌等含量降低。上述小肠微生物构成的改变可能参与了乳糜泻的病理生理过程。

2.5肝硬化肝硬化是慢性肝脏疾病的病理学终末期表现，肠道微生物、肠通透性增加、细菌易位、内毒素血症和炎症细胞因子释放等因素均可影响肝硬化及其并发症的发生发展。早期基于传统培养方法的研究发现，肝硬化患者肠道内双歧杆菌等有益菌种含量降低。采用基于宏基因组学策略的16SrDNA焦磷酸测序技术对肝硬化患者的粪便菌群进行了分析，发现肝硬化患者粪便内拟杆菌门含量较健康对照组显著降低，蛋白菌和梭杆菌门含量增加，在科(Familia)水平上表现为肠杆菌科、韦荣球菌科和链球菌显著高于健康对照组，但毛螺菌科显著降低。该研究还认为肝硬化患者肠道内肠杆菌科和链球菌科等潜在致病菌含量增多，毛螺菌科等有益菌种含量降低，影响着肝硬化患者的预后。

2.6非酒精性脂肪性肝病（NAFLD)NAFLD是最常见的导致慢性肝损伤的原因之一，遵循脂肪肝、脂肪性肝炎、肝纤维化、肝硬化和肝细胞癌的疾病发展过程。NAFLD常常是代谢综合征的肝脏表现。

NAFLD的发病机制可能与胰岛素抵抗、痩素抵抗、脂质过氧化、炎症反应等因素相关，目前有诸多证据表明肠道微生物参与了NAFLD的发生发展过程。8&5&技等证实与健康人群相比，NAFLD患者小肠细菌过度生长发生率明显增高，且与脂肪肝严重程度相关。小肠细菌过度生长可促发胰岛素抵抗和胆碱缺乏等情况。肠道微生物通过脂多糖(LPS)而诱发肥胖相关的机体炎症反应和胰岛素抵抗；高脂饮食促使LPS从肠道转运至门静脉系统，并引起肠道微生物的构成和数量改变，增加肠道通透性，提高血浆内毒素水平。最近，Henao-Mejia等研究证实，NLRP6和NLRP3炎性体及效应蛋白IL-18可通过肠道微生物抑制NAFLD的发展，由于炎性体缺失而引起的肠道菌群变化与NAFLD的严重程度相关，这种关联是通过TLR4和TLR9激动剂进入门脉循环，导致TNF-a表达水平升高而实现的。益生菌制剂可调节肠道菌群，产生抗菌物质，提高肠上皮屏障功能及降低肠道炎症反应，因此可能对NAFLD的治疗有效。

目前有关肠道微生物在肥胖、糖尿病和代谢综合征等疾病中的作用研究比较多，虽然NAFLD与上述疾病有所重叠，但作为一个单独的疾病，了解NAFLD时肠道微生态的特征性改变非常有必要，不仅可以深化对其病因、发病机制等的认识，也可为进一步临床干预提出新的策略。

2.7胆石症胆固醇和胆汁酸的代谢及分泌异常是胆石形成的主要原因，肠道微生物引起肠道运动功能障碍和慢性炎症反应同样在胆石形成过程中发挥着重要作用。胆石形成过程中常存在胆汁受到肠道细菌污染的问题，传统培养方法证实污染胆汁的细菌以肠杆菌科为主，链球菌属也较为常见;胆道梗阻时肠通透性增加、细菌易位是胆汁中出现细菌、炎症反应增强和结石形成的原因之一;同时细菌污染可导致胆汁淤积，同样可促进结石形成。2.8急性胰腺炎急性胰腺炎时肠道微生物构成失衡，致病菌过度繁殖，肠屏障功能破坏以及细菌或内毒素易位是导致继发感染和死亡的主要因素。证实急性坏死性胰腺炎伴有消化间期移行运动复合波延长和小肠细菌过度生长，并且胰腺炎严重程度与十二指肠细菌过度生长之间呈正相关。Mifkovic等认为肠道细菌易位是胰腺脓肿形成的主要原因。De发现20%的急性胰腺炎患者血清内革兰阴性菌DNA阳性，证实肠道微生物及细菌易位在急性胰腺炎的发病中发挥作用。

目前诸多抗生素预防胰腺炎相关并发症的临床实验研究结论不一，说明肠道微生物及其易位在急性胰腺炎的发生发展中发挥一定作用，但消除其影响并不能有效逆转或阻止急性胰腺炎的进程，肠道微生物在急性胰腺炎中的作用还需深入研究。

3肠道微生物与内分泌系统疾病

有关肥胖、糖尿病、代谢综合征的病因学观点普遍集中在遗传易感性、不良饮食习惯和体力活动减少等方面，在遗传背景及能量摄入相同的条件下，高热量摄入诱导的体重增加和血糖升高表现并不相同，提示存在着与人类基因不相关的其他因素影响着肥胖和胰岛素抵抗的易感性。近年来的研究证实肠道微生物参与了肥胖及胰岛素抵抗的发生。关于肠道微生物在肥胖、糖尿病和代谢综合征中的作用逐渐成为研究热点。

3.1肥胖随着肥胖人数的不断增加，肥胖及相关代谢疾病已成为现阶段对公共健康的极大挑战。学者们普遍认为肥胖是一个复杂的多种遗传背景和环境因素相互作用的结果。肠道微生物是除遗传因素和饮食影响以外导致体重增加和脂肪积聚的独立危险因素。无菌动物需要更多的能量摄取才能维持与普通动物相同的体重，说明肠道微生物可以增加摄入食物的能量利用率。肠道微生物一方面可从人体摄入的不消化寡糖类中摄取能量，另一方面可通过调节肠道上皮细胞营养吸收功能而促进营养物质的吸收和利用。

美国Gordon实验室在肠道微生物和肥胖关系研究方面做了大量工作，他们证实肠道微生物直接参与了宿主能量的摄取、利用和储存。饮食等因素相同的条件下，与同窝出生的消痩小鼠（ob/+和+/+)相比，脂联素敲除的遗传性肥胖小鼠（ob/ob)肠道拟杆菌门丰度降低了50%，而硬壁菌门丰度升高。为了验证肠道微生物构成改变是导致肥胖的原因，如^匕&叫匕等[47]将肥胖和消痩小鼠肠道菌群移植到无菌小鼠肠道内，2周后，接受肥胖小鼠肠道菌群的无菌小鼠能从饮食中摄取更多的能量，体重明显增加，同时肥胖小鼠粪便内残余能量较少，提示肠道内肥胖相关微生物从食物中摄取能量的能力较强。

部分基于人体的研究也证实肥胖者肠道微生物构成发生改变，可能是导致肥胖的原因。Ley等[48]比较了12例肥胖者和12例非肥胖者肠道微生物构成的差异，证实肥胖人群肠道拟杆菌门丰度降低，而硬壁菌门丰度升高，与动物模型中的变化趋势一致。另外，肥胖者减轻体重1年后，肠道菌群构成与非肥胖者相似。Turnbaugh等[49]对成年肥胖、消痩双胞胎女性及其母亲（包括31对单卵双生女性双胞胎、23对双卵双生女性双胞胎和46位母亲）的粪便相关微生物群落进行基于宏基因组学策略的16SrDNA测序分析，发现肥胖者肠道微生物多样性显著降低，拟杆菌门比例降低，而放线菌纲比例升高；同时该研究证实肠道微生物群落具有家族成员聚集现象，但个体间仍具有细菌种属的差异。

3.21型糖尿病1型糖尿病是一种主要由T细胞参与的自身免疫性疾病，通过T细胞破坏胰岛p细胞，使之无法产生胰岛素而造成血糖升高，其发病机制至今没有阐明。近年来的观点认为1型糖尿病与肠道微生物和肠道免疫的关系密切。

61叫=30等[5()]采用FISH技术对1型糖尿病大鼠(BB-DP)肠道微生物构成进行分析，发现与未出现糖尿病的大鼠相比，最终罹患1型糖尿病的BB-DP大鼠肠道内拟杆菌门数量增加，且这种肠道微生物构成改变在发病前就已长期存在；同时该研究证实BB-DP大鼠接受标准饮食和抗生素后，1型糖尿病发病率降低50%，而接受高酪蛋白饮食和抗生素治疗组未出现1型糖尿病。Calcinaro等[51]给予非肥胖糖尿病小鼠（NOD)益生菌VSL#3(乳酸杆菌、链球菌和双歧杆菌的混合制剂）治疗，发现益生菌制剂可使局部和全身抗炎症细胞因子IL-10含量增加，减轻NOD小鼠胰岛和p细胞的破坏，进而预防1型糖尿病的发生。16=等[52]研究发现，MyD88敲除的SPF级NOD小鼠不会发展为1型糖尿病，而MyD88敲除的GF级NOD小鼠会出现1型糖尿病，但GF级N0D小鼠肠道内出现特定菌群定植时，可以阻止糖尿病的发生。另外该研究还发现MyD88敲除的NOD小鼠肠道微生物构成发生显著改变，因此认为肠道微生物及其与宿主先天性免疫系统的相互作用是发生1型糖尿病的重要影响因素。上述研究提示，以肠道微生物为靶点，从肠道微生物与天然免疫系统的相互作用这个角度进行研究，可能是进行1型糖尿病和其他自身免疫性疾病发病机制研究及治疗的新途径。

3.32型糖尿病近年有观点认为2型糖尿病是以持续性、低级别炎症反应为特征的代谢性疾病，肠道微生物在其中发挥着重要作用。肥胖、代谢综合征和非酒精性脂肪性肝病等其他代谢相关性疾病可能都具有上述特征。小鼠在接受高脂饮食后易出现内毒素血症，罹患2型糖尿病的风险也增高，而且肠道内双歧杆菌的含量较正常饮食小鼠降低。在另外一项研究中给予高脂饮食小鼠益生元治疗后，肠道双歧杆菌数量恢复，机体内毒素血症、炎症水平、葡萄糖耐量和胰岛素分泌等均得到改善。

有研究证实肠道微生物参与了胰岛素抵抗的发生过程。8化他64等[55]将普通大鼠的肠道菌群移植到裸鼠肠道内，发现裸鼠在2周内即出现了胰岛素抵抗，其机制考虑与肠道内葡萄糖的吸收增加有关，其过程是肠道菌群对食物中不能被消化的营养物质进行酵解，例如短链脂肪酸经肠道菌群酵解为葡萄糖后经肠道吸收，伴随高血糖和高胰岛素血症，这两个因素又促进脂肪形成。001^3等[56]认为肠道微生物通过调节胆碱代谢而影响胰岛素抵抗，胆碱至三甲胺的代谢途径主要受肠道微生物调节，该研究推测胰岛素抵抗加剧与肠道微生物介导的胆碱至三甲胺的代谢水平升高有关。

3.4代谢综合征代谢综合征主要表现为与肥胖和胰岛素抵抗相关的代谢异常，能增加个体罹患2型糖尿病和心血管疾病的风险，其发病与遗传、饮食和环境等多种因素有关。近年来的研究认为肠道微生物及宿主肠道先天性免疫系统可能参与了代谢综合征的发生发展过程。Vijay-Kumar等[57]发现Toll样受体5敲除小鼠表现出摄食过度并出现代谢综合征相关症状，如高血脂、胰岛素抵抗、高血压和肥胖，将Toll样受体5敲除小鼠的肠道微生物移植到无菌小鼠肠道内，后者也会出现代谢综合征的表现，提示肠道微生物可通过先天性免疫系统诱发代谢综合征。

4肠道微生物与心血管系统疾病

20年前即有研究认为肠道和口腔内的微生物与心血管疾病具有相关性。动脉粥样硬化与巨细胞病毒、幽门螺杆菌以及衣原体等致病微生物的关系已有报道，但抗生素治疗改善心血管疾病的效果并不明显，同时有研究发现无菌小鼠感染致病微生物后，粥样硬化斑块发展程度无明显改变。目前有观点认为动脉粥样硬化是一种炎症性疾病，高脂饮食及其伴随的内毒素血症和血管内免疫是重要的始动和影响因素，肠道微生物可能通过激活受体信号传导通路来影响动脉粥样硬化的发生和发展。受体基因多态性的个体，其罹患动脉粥样硬化的危险性降低。MyD88敲除小鼠可通过减少巨噬细胞浸润和泡沫细胞形成而延缓动脉粥样硬化的发展。胆固醇血症患者益生菌治疗后，其低密度脂蛋白和纤维蛋白原水平显著降低。1&=8等[64]指出，食物磷脂类或胆碱物质在肠道微生物作用下生成代谢产物胆碱、氧化三甲胺和甜菜碱，上述代谢产物能够促进动脉粥样硬化的发生发展，其血浆内含量与心血管疾病的发病风险成正相关，可通过测定血浆中上述代谢产物的含量来预测心血管疾病的发病风险。

5肠道微生物与获得性免疫缺陷综合征(AIDS)

AIDS是由人类免疫缺陷病毒（HIV)引起的致命性慢性传染病，HIV主要侵犯⑶4+T淋巴细胞，导致其数量呈进行性减少。有研究证实AIDS病程中的CD4+T淋巴细胞破坏大部分发生在胃肠道黏膜淋巴组织，HIV感染早期即可出现肠道黏膜⑶4+T淋巴细胞的大量消耗，进而影响肠道内环境稳态[65.]。Brenchley等[67]发现HIV长期感染患者血浆脂多糖水平显著升高，指出肠道微生物易位是慢性HIV感染系统免疫激活的原因之一。。。^等―指出HIV感染早期即出现以铜绿假单胞菌和白色念珠菌含量显著升高、双歧杆菌和乳酸菌含量降低为特征的肠道微生物构成改变，同时伴有肠道免疫指标的升高。其后续研究又证实寡糖类益生元能显著增加HIV感染人群肠道有益菌种的含量，减少致病菌的定植，同时能有效改善AIDS患者的相关免疫学指标[69]。

总之，肠道微生物可能是参与AIDS发病机制的关键因素，从人类宿主肠道和肠道微生物角度进

行研究，有望加深我们对AIDS发病机制的理解，改进和完善AIDS的治疗措施。

6肠道微生物与特应性疾病

Strachan[?]提出的卫生学假说认为家庭成员、卫生措施、胎次、抗生素应用、饮食及生活方式改变等是影响个体微生物暴露程度的主要因素，也是目前湿疹、花粉症和哮喘等特应性疾病流行的主要原因。妊娠期母亲暴露于各种环境特别是微生物环境的刺激下，对婴儿出生后免疫功能的构建，以及后续特应性疾病的发生发展具有重要作用。Schaub等证实在怀孕期间暴露于农场和耕作动物的母亲，其孩子发生哮喘和其他特应性疾病的概率降低，主要与调节性T淋巴细胞参与的天然性免疫功能构建有关。Noverr等提出了特应性疾病的肠道微生物假说，认为肠道微生物构成异常能增强免疫系统对常见过敏原的反应，增加哮喘和其他特应性疾病的发病风险。等证实婴儿肠道内大肠埃希菌丰度增加可导致湿疹的发生率升高，艰难梭菌数量增多可增加罹患哮喘、湿疹及其他特异性皮炎的风险。

7肠道微生物与精神性疾病

肠道微生物可影响行为和中枢神经系统功能。有研究证实致病微生物感染与自闭症和精神分裂症等常见神经发育障碍之间的关系密切[74]。8&^16〖等[75]指出胃肠道功能异常在自闭症起始前已经存在，给予万古霉素治疗可改善自闭症症状，但停药后即可复发。自闭症患儿肠道中梭菌的某些种，如产神经毒素的破伤风梭菌含量显著高于健康对照组]。动物模型也证实围产期暴露于致病微生物后可引起焦虑行为和认知功能受损[77_78]。Heijtz等[79]指出肠道正常微生物作为重要的环境因素影响着大脑的发育和功能。在大鼠模型上证实属于肠道正常微生物的婴儿双歧杆菌可调节色氨酸的代谢，可能具有潜在的抗抑郁作用。此外，肠易激综合征作为功能性肠道疾病，常伴有焦虑、抑郁等精神症状[，同时可出现肠道微生物构成的变化，说明肠道微生物与神经系统存在相互作用的通路。

8肠道微生物与类风湿性关节炎

类风湿性关节炎是一种病因未明的，以关节滑膜炎为特征的慢性全身性自身免疫性疾病，其发病不但与人类主要组织相容性复合物和白细胞抗原等遗传因素有关，与环境因素也存在密切关系。早期有关反应性关节炎的研究已经证实滑膜组织内可出现耶尔森菌、沙门菌、志贺菌和弯曲杆菌等致病菌的降解产物，从而引起局部的炎症反应。人类肠道内正常微生物同样可引起易感宿主关节滑膜组织的炎症反应，外周白细胞和关节组织内均可见正常菌群细胞壁的降解产物;肠道正常微生物中某些细菌种属的细胞壁降解产物在动物模型上也具有致关节炎作用。Vaahtovuo等证实类风湿性关节炎早期患者肠道中双歧杆菌、拟杆菌属-紫单胞菌属-普里沃菌属、脆弱拟杆菌属某些亚型和直肠真细菌-球形梭菌属等含量显著降低，与健康人群存在较大差异。同时有研究认为类风湿性关节炎患者肠道微生物的变化趋势与炎症性肠病相似。上述内容均证实肠道微生物作为重要的环境因素可能在类风湿性关节炎的发病机制中发挥着重要作用。

肠道微生物研究进展篇2

[关键词]肠道菌群；中药；有效成分；疾病；代谢；相互作用

[Abstract]A large number and wide varieties of microorganisms colonize in the human gastrointestinal tract They construct an intestinal microecological system in the intestinal environment The intestinal symbiotic flora regulates a series of life actions， including digestion and absorption of nutrient， immune response， biological antagonism， and is closely associated with the occurrence and development of many diseases Therefore， it is greatly essential for the host′s health status to maintain the equilibrium of intestinal microecological environment After effective compositions of traditional Chinese medicines are metabolized or biotransformed by human intestinal bacteria， their metabolites can be absorbed more easily， and can even decrease or increase toxicity and then exhibit significant different biological effects Meanwhile， traditional Chinese medicines can also regulate the composition of the intestinal flora and protect the function of intestinal mucosal barrier to restore the homeostasis of intestinal microecology The relevant literatures in recent 15 years about the interactive relationship between traditional Chinese medicines and gut microbiota have been collected in this review， in order to study the classification of gut microflora， the relationship between intestinal dysbacteriosis and diseases， the important roles of gut microflora in intestinal bacterial metabolism in effective ingredients of traditional Chinese medicines and bioactivities， as well as the modulation effects of Chinese medicine on intestinal dysbacteriosis In addition， it also makes a future prospect for the research strategies to study the mechanism of action of traditional Chinese medicines based on multiomics techniques

[Key words]intestinal microbiota； traditional Chinese medicine； effective ingredients； disease； metabolism； interaction

doi：10.4268/cjcmm20161002

人的皮肤、消化道、呼吸道、泌尿生殖道等部位寄居着种类和数量繁多的微生物，包括细菌、真菌、寄生虫及病毒，其中绝大多数微生物生活在人体消化道内[1]。与人体共生的微生物绝大部分是由细菌菌群组成的，在人体胃肠道中共生着超过1 000种，总质量约15 kg的细菌[2]。定植在肠道内的细菌的细胞总数约1×1014个，是人体自身细胞数量的10倍[3]，如此庞大的细菌群落被当作是人体的超级“器官”[4]。从基因层面上看，人体自身约23万个基因，而胃肠道内的微生物基因总数至少是人体的150倍[5]。因此，正如Joshua Lederberg提出的“人体是由真核细胞与体内共生的微生物群落共同组成的超级生物体（superorganism）”[6]。正常情况下，人体与其体内共生菌相互作用并构成相对平衡的统一体。“肠道元基因组（gut metagenome）”与人体自身基因组共同影响人体的病理生理和药物代谢[78]。

传统中药在我国预防和治疗疾病已经有几千年历史，其绝大多数给药途径以口服为主。药物中的有效成分进入胃肠道后与肠道菌群相互作用，中药中很多有效成分必须经过肠道菌群代谢后才能被吸收而发挥药理作用[9]。参与肠肝循环的药物经肝脏解毒后其代谢物随胆汁分泌到肠道后，再次与肠道菌群接触，也可能再次被肠道菌群代谢转化[10]。因此，肠道菌群对中药的代谢转化具有非常重要的影响，例如增强有效成分的吸收，提高生物利用度，进而提高药效；甚至对中药有毒成分具有减毒或增毒的作用。同时中药能够保护胃肠道黏膜屏障功能，促进益生菌的繁殖，抑制有害菌的生长，对维持肠道微生态系统平衡起着关键作用。

本文对肠道菌群的分类，肠道菌群失调与疾病的关系以及中药与肠道菌群的相互作用等方面进行了综述。

1肠道菌群的分类

近年来，越来越多的学者采用不同的技术手段对不同国家、遗传背景及生活习惯的人群肠道菌群组成进行了分析。研究发现，尽管人体肠道菌群的组成复杂，细菌种类超过上千种，但其中30～40种的优势细菌占到了全部细菌数目的99%[3]。人体肠道内已鉴定出的细菌共9个门，包括厚壁菌门Firmicutes，拟杆菌门Bacteroidetes，变形菌门Proteobacteria，放线菌门Actinobacteria，梭杆菌门Fusobacteria，疣微球菌门Verrucomicrobia，蓝细菌门Cyanobacteria等7个主要门[11]，以及螺旋体门Spirochaeates和VadinBE97菌门[12]。肠道内98%以上的细菌属于厚壁菌门和拟杆菌门这2个最优势的门，而变形菌门、放线菌门、梭杆菌门和疣微球菌门数量及种类较为弱势[11]。此外，根据肠道菌群与宿主的不同关系，肠道菌群可分为以下3类：①与宿主共生的生理性细菌，也称共生菌、有益菌，如双歧杆菌、乳杆菌等；②与宿主共栖的条件致病菌，也称中性菌，如肠球菌、肠杆菌等；③病原菌，也称有害菌，如变形杆菌、假单胞菌和金黄色葡萄球菌等[13]。

2肠道菌群失调与疾病的关系

肠道菌群是肠道微生态系统的重要组成部分，人类在长期进化过程中与肠道菌群形成了互利共生的关系。一旦受到宿主自身及外界环境变化的影响，宿主与菌群之间的平衡状态就会被打破，导致肠道微生态系统失衡，机体的各方面功能出现紊乱，进而可能导致疾病。引起肠道菌群失调的因素多种多样，包括宿主基因型[14]、饮食[15]、年龄[16]、使用抗生素[17]、疾病状态及外来病菌等。近年来，越来越多的研究发现肠道菌群失调与很多疾病的发生和发展有着密切的关系，且发病部位不仅仅只限于肠道内部，甚至会波及全身（图1，表1）。目前在这方面取得了可喜的研究进展，但仍需进一步研究。

3中药与肠道菌群的相互作用

31肠道菌群对中药有效成分代谢及生物活性的影响

肠道细菌在生长繁殖过程中能产生多种糖苷酶[33]、硝基还原酶[34]、偶氮还原酶[35]以及各种碳水化合物酶[36]等，这些酶参与中药多种成分的降解，其代谢途径主要以水解为主，氧化和还原为辅[37]。中药有效成分被肠道菌群产生的特定代谢酶代谢转化后生成新的活性代谢产物，进而对机体产生不同的生物学效应。

311肠道菌群代谢中药有效成分，增强吸收，提高药效大黄和番泻叶中都含有蒽酮苷类化合物番泻苷，而番泻苷本身无泻下作用，口服后在小肠中几乎不被吸收，真正发挥泻下的活性成分是番泻苷元，这是由肠道内双歧杆菌分泌的βD葡萄糖苷酶水解生成番泻苷元后经小肠吸收才发挥泻下作用的，而且代谢产物大黄酸蒽酮的致泻作用最强[38]（图2）。同样含有蒽酮骨架的葡萄糖苷化合物芦荟大黄素苷本身也没有泻下作用，研究发现人粪便中的细菌Eubacuteriuln sp BAR可水解芦荟大黄素苷的CC糖苷键，将其代谢为苷元芦荟大黄酸蒽酮，后者具有显著的泻下作用[39]。黄芩苷是黄芩的主要活性成分，大量研究证明其具有抗菌消炎、抗感染等药理作用。Trinh等[40]研究发现黄芩苷经人肠道菌群代谢后产物主要为去糖基化的黄芩素和甲基化苷元木蝴蝶素A，而且黄芩素和木蝴蝶素A通过抗组胺作用改善小鼠瘙痒反应的效果强于黄芩苷（图3）。人参中的皂苷类成分是其主要的活性成分，主要有抗炎、抗肿瘤、降血糖及降血脂等多种药理作用。研究表明人参皂苷类在体内难以吸收，在肝脏内基本不代谢，主要在肠道中降解。等[41]通过离体和整体实验研究发现人参皂苷Rg1在人及大鼠的肠内细菌作用下均可被代谢，但沿不同的代谢途径进行代谢，血液中也主要以代谢物的形式存在，这可能是人参皂苷在体内发挥药效的真正生物活性成分（图4）。张卫东课题组从药用植物假马齿苋中分离得到一系列三萜皂苷类成分，药代动力学实验表明该类成分在体内也难吸收，生物利用度差，但体内外实验表明有很好的抗抑郁样活性，因此猜想肠道菌群可能在其中起到了关键作用。

312肠道菌群对中药成分的减毒或增毒作用肠道菌群除了能够生物转化中药的有效成分，将其代谢为新的生物活性代谢产物外，还能对中药有毒成分产生减毒或增毒的作用。

乌头碱是川乌、草乌、附子等药用植物中的主要有毒成分，具有消炎、止痛及抗肿瘤的药理作用，然而对中枢神经及心血管系统有明显的毒副作用[42]。赵宇峰等[43]首次利用软电离串联质谱技术研究了乌头碱在人肠内细菌中的生物转化规律。研究表明，乌头碱在肠内细菌代谢作用下脱酰基、甲基、羟基以及发生酯化反应产生新的单酯型、双酯型和脂类生物碱等多种毒性较弱的代谢产物（图5），而且脂类生物碱具有乌头碱同样的药理活性但其毒性明显低于乌头碱[44]。

肠道菌群代谢中药某些成分甚至能够增加其毒性，一个典型的例子就是苦杏仁苷。苦杏仁苷是传统中药苦杏仁中的有效成分，现已广泛用于治疗哮喘、支气管炎、肺气肿、便秘等，也作为辅抗癌药物应用[4546]。然而，近年来不少有关苦杏仁苷中毒的病例报道[47]。动物实验表明，与正常口服灌胃组比较，静脉注射组及经抗生素处理的灌胃组动物无显著毒性反应，而且血浆中氰化物的浓度也均低于正常口服灌胃组[48]。此外，苦杏仁苷注射给药后在大鼠体内主要以原型分布和排泄，而灌胃给药后以代谢产物野樱苷的形式分布，后者进一步脱糖基转化为苯乙腈，苯乙腈分解生成有毒物质氢氰酸HCN，引起毒性反应[4950]（图6）。以上均说明肠道菌群是导致苦杏仁苷产生毒性的关键因素。

32中药调节肠道菌群失调

当机体处于病原菌感染或其他疾病发生的条件下，生物体的微生态平衡状态被打乱。人们日益认识到在治疗疾病过程中维持肠道微生态平衡的重要性并开始将目光转向中药。中药的化学成分丰富，除含有黄酮类、萜类、蒽醌类、生物碱类、甾体类等生物活性成分外，还含有蛋白质、维生素等多种营养成分，因此中药尤其是复方中药具有多种药效作用。传统中药调节肠道生态系统在治疗肠道紊乱相关疾病方面已有多年[51]。大量研究表明，中药对肠道微生态系统的平衡有很好的保护作用，能直接或间接地调节肠道菌群失调。

321调节肠道内菌群组成中药直接调节肠道菌群组成的相关研究已有很多报道，既有以单味中药或单一提取成分对肠道菌群进行调整的，也有以中药方剂形式发挥作用的。

Chang等[52]研究向高脂肪饮食饲养的小鼠食物中添加灵芝提取物的效应，发现灵芝提取物不仅可以降低由高脂肪饮食诱导的硬壁菌门/拟杆菌门的比例升高以及产内毒素的蛋白菌水平，而且能保持肠屏障的完整性并减少内毒素血症发生；同时还观察到，将处理过的小鼠粪便移植给其他肥胖的小鼠，会重现由灵芝提取物所造成的有益代谢效应。Guo等[53]研究发现红参和薏苡仁的提取物在体外均能促进乳杆菌、双歧杆菌等益生菌的生长，抑制埃希氏菌、葡萄球菌及沙门菌等病原菌的生长；同时应用三硝基苯磺酸诱导的溃疡性结肠炎模型评价药效，结果表明红参和薏苡仁的提取物均能改善肠道菌群失调和结肠炎症状，且红参提取物的效果更好。中药普遍含有糖类成分，这类成分可以促进肠道有益菌的生长而抑制有害菌的繁殖。Veereman[54]在研究中发现，幼儿食用含低聚果糖的断奶食品其肠道内双歧杆菌和乳酸杆菌的数量增加，而梭状芽胞杆菌的数量降低。冯兴忠等[55]应用盐酸林可霉素造成小鼠肠道菌群紊乱，发现小鼠肠道内益生菌乳酸杆菌、双歧杆菌的菌值有所下降，经灌服加味补中益气汤进行治疗后，上述细菌菌值均有所恢复，说明加味补中益气汤具有调节小鼠肠道益生菌的作用，使小鼠肠道益生菌数量有所增加。

322保护肠道黏膜屏障功能，防止肠菌移位中药除了能影响肠道菌的组成和数量外，还能间接通过保护肠黏膜屏障，影响菌群的定位。正常肠黏膜屏障能有效防止肠内细菌及内毒素穿过肠黏膜，避免了肠源性感染。目前已经发现多种单味中药、中药复方及中药制剂对肠黏膜屏障具有明显的保护作用。

张英谦等[56]研究了大黄对脓毒症幼猪肠道屏障的保护作用，发现大黄治疗组肠上皮细胞凋亡明显降低，紧密连接蛋白ZO1，Occludin mRNA的表达较模型组明显增强，电镜显示紧密连接相对完整；且TNFα mRNA表达减弱，IL10 mRNA表达增强，丙二醛含量降低，超氧化物歧化酶活性增加，这说明大黄通过抗炎、抗氧化损伤，减轻肠道上皮细胞凋亡，增加紧密连接蛋白表达，从而发挥保护脓毒症幼猪肠黏膜屏障的作用。卢璐等[57]探讨了复方中药清肠栓对三硝基苯磺酸诱导的溃疡性结肠炎大鼠结肠黏膜通透性的影响，采用异硫氰酸荧光素右旋糖4000作为标记物，通过在体与离体实验相结合的方法测定大鼠结肠通透性，证明清肠栓能有效抑制结肠炎大鼠结肠通透性的升高，改善肠黏膜屏障功能，促进溃疡愈合。中药制剂参附注射液能抑制肠组织中核转录因子κB的表达，减少肿瘤坏死因子α、细胞间黏附分子1及诱生型一氧化氮合酶的生成，从而对急性坏死性胰腺炎大鼠肠黏膜屏障起保护作用[58]。

4展望

随着微生态学和现代中医药学的发展，人们逐渐认识到肠道菌群与宿主健康和疾病有着密切的关系。一旦肠道微生态系统的动态平衡被打破，肠道菌群就会失调，引起肠内外各种疾病。中医理论强调从整体水平上认识人体，并在整体观的指导下对疾病进行辨证论治，从而实现对疾病的预防和治疗；而肠道菌群是人体这一“超级生物体”中最大的微生态系统，与中医药之间必然存在着某种联系。因此，有学者提出肠道菌群可能是中药治疗疾病的潜在靶点。

近年来，各种“组学”技术，诸如转录组学、蛋白质组学、代谢组学及宏基因组学的迅速发展为中药有效成分与肠道菌群的相互作用研究提供了极大便利。自然界中99%的细菌是无法通过体外培养的，而宏基因组测序手段不仅可以获得菌群的组成及功能基因信息，还可以鉴定与疾病相关的特定细菌菌群[59]。与代谢组学技术结合有助于发现肠道菌群与中药代谢的密切关系，寻找潜在的共代谢标志物，鉴定与中药代谢过程中的关键功能菌，从而理解中药多成分、多靶点、多层次的作用机制。然而宏基因组分析并不能区分表达基因与非表达基因，因此，转录组学及蛋白质组学的应用显得尤为必要。最终，多组学的关联分析将有助于进一步阐明中药发挥药效的作用物质基础以及肠道菌群介导的中药作用的分子机制（图7）。

总之，肠道菌群作为人体不可缺少的微生物，影响甚至决定中药有效成分的药效和毒性；同时，中药调节肠道微生态系统平衡发挥药效作用。深入研究中药与肠道菌群的相互作用将有利于丰富中医药理论，开发以肠道菌群为靶点的个性化中药制剂并指导临床合理用药。

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肠道微生物研究进展篇3

微生态制剂是利用正常微生物或促进微生物生长的物质制成的活的微生物制剂，它可以调节微生态平衡［1］，维持机体内菌群的种类及数量的正常分布，起到预防疾病，提高免疫力的作用。随着微生态制剂的研发步伐的加快，微生态制剂品种越来越多，应用的范围也越来越广泛，特别是儿科。微生态制剂主要用于防治小儿变态反应性疾病、小儿肺炎继发腹泻、婴幼儿腹泻、新生儿黄疸、早产儿喂养困难疾病。本文结合临床和有关资料报道对微生态制剂的药理作用以及在儿科的临床应用进行阐述。

微生态制剂的药理作用

微生态制剂是利用正常菌群或其促进物质制成活的生物制品，其作用就是调整生态失调，保持微生态平衡，促进健康的作用，作用机理是使肠道内减少或缺乏的正常微生态在数量上或种类上恢复其生态平衡。目前，用于微生态制剂的菌种有地衣芽孢杆菌、片球菌、明串珠菌、链球菌、肠球菌、乳酸球菌、乳酸杆菌和双歧杆菌等。临床分为3个类型即益生菌、益生元和合生素。

微生态制剂的临床应用

小儿腹泻病：小儿腹泻是小儿常见的一种疾病，特别是6个月～2岁婴幼儿，发病率最高，这是由于小儿胃肠道发育尚未成熟，消化吸收功能还不健全，受饮食的冷热、软硬等变化影响很大，还与天气的冷热有较大的关系，小儿受温度的影响较大，一旦受凉，也容易造成胃肠道的不良反应，造成菌群失调，而引起腹泻，严重影响了小儿健康和发育。近年来国内外应用微生态制剂通过调整肠道微生态平衡，抑制肠道病原菌繁殖，从而达到治疗腹泻的目的。长双歧杆菌能在肠黏膜上通过磷酸壁与肠黏膜上皮细胞相互作用密切结合，形成生物学屏障［2］，构成肠道定植抵抗力，阻止致病微生物的定植与入侵，且长双歧杆菌能产生较多的乳酸和乙酸，降低肠道pH值，抑制致病菌的生长，可减少肠道毒素的产生和吸收。同时还可激活人体吞噬细胞的吞噬活性，增加人体免疫力。

功能性胃肠道疾病：功能性胃肠道疾病病因不明确，可能与肠道运动功能失调、内脏敏感性增高、黏膜免疫炎症、中枢和肠神经轴调节异常、肠道菌群紊乱等有关，目前缺乏有效的治疗。益生菌具有酸化肠道、改善排便和调节肠道免疫炎症反应的作用。对功能性消化不良、功能性便秘和功能性腹痛，推荐使用双歧杆菌、乳杆菌、粪链球菌、枯草杆菌、酪酸梭菌等益生菌药物［3］。

微生态制剂与变态反应性疾病：目前，过敏性疾病的发病率逐年上升，已经成为全球关注的焦点，变态反应性疾病包括：药物过敏、食物过敏、特应性皮炎、结膜炎、哮喘、过敏性鼻炎等。哮喘的发生与胃肠道双歧杆菌和乳酸杆菌减少有关，应用微生态制剂可以调节菌群之间的数量与种类的平衡，使菌群失调的机体恢复正常，从而达到治疗的目的。临床上多推荐使用酪酸梭菌、枯草杆菌、粪链球菌、乳杆菌和双歧杆菌制剂作为辅助治疗。

展 望

微生态制剂从应用至今，均未引起严重不良反应，是一类比较安全的药物，随着研究的深入，微生态制剂的临床作用已经得到认可和确认，病情逐步成为研究的热门话题。特别是一些发达国家，研究的更为深入，而且日益兴盛，特别是随着基因工程的发展，微生态学步入了宏基因组学时代，微生态制剂会有一个新的发展契机。

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肠道微生物研究进展篇4

肠道菌群与其宿主相互作用影响的统一体称为肠道微生态。它们和人体有着密不可分的互利共生关系，直接影响着每个人的健康。肠道菌群对促进营养食物消化吸收、产生有益营养物质、抵御外来致病菌的侵入以及调节免疫机制等方面有着重要作用。在长寿之乡广西壮族自治区巴马地区、日本枫原地区，长寿老人的肠道菌群报告结果一致发现肠道双歧杆菌的比例明显增高，说明健康长寿与肠道菌群之间存在着密切关系。

1 肠道微生态系统

1.1 消化道中的正常菌群

消化道中的正常菌群的种类和数量，在不同部位是不同的。胃酸的酸度很高(pH2～3)，因而胃内基本无活菌。空肠和回肠上部的菌群很少。结肠和直肠则有大量细菌，主要是类杆菌(Bacteroides)、双歧杆菌(Bifidobacterium)、大肠埃希菌、乳杆菌、铜绿假单胞菌、变形杆菌(Proteus)、梭菌(Clostridium)等。1g干粪含菌总数在4千亿个左右，约占粪重的40%，其中99%以上是厌氧菌。肠道菌群受饮食、年龄等因素影响很大。多食蛋白质的人，大肠埃希菌生长旺盛;以吃淀粉为主的人，乳杆菌较多。哺乳期婴儿的肠道菌群主要是双歧杆菌，占总菌数的90%左右;随着成长，双歧杆菌下降，类杆菌、乳杆菌、梭菌等逐渐增多。结肠菌群指存在于人体大肠内的菌群，既包括对健康有益的细菌，也包括对机体有害的一些致病菌。在母体内时胎儿肠道是无菌的，在出生过程中来自母亲阴道和肛门的细菌进入胎儿体内并在结肠内定植，其中主要是厌氧菌，如肠杆菌，链球菌等。出生后2天以后双歧杆菌才开始出现，在4～5天时成为肠道内的优势菌。母乳喂养婴儿粪便菌群中双歧杆菌数(47.6%)为配方奶喂养婴儿(15%)的3倍。断乳之后，双歧杆菌数量逐渐减少，并开始逐渐建立类似于成人的菌群模式。菌群构成与饮食方式的改变(如断乳)、年龄以及饮食结构密切相关。对于饮食结构稳定的个体来说，其结肠菌群构成也相对稳定，但是在不同个体之间差异较大。随着年龄增大，大肠杆菌、链球菌以及芽孢杆菌的数量逐渐增多而双歧杆菌数量减少。

1.2 益生菌

1989年Fuller提出了益生菌(probiotics)的概念，指食物中能改善肠道菌丛平衡，从而对宿主健康发挥有益作用的活微生物，主要包括一组乳酸菌(如双歧杆菌、乳酸杆菌、链球菌)以及其他如肠球菌、拟杆菌中的某些菌株。益生菌应符合以下几个条件：(1)对宿主健康发挥有益作用;(2)非致病菌且没有毒性作用;(3)在生物学上应当具有活性，即包含大量活菌;(4)可以在宿主肠道内定植及代谢;(5)在储存和使用过程中保持活性;(6)必须来自于宿主。

1.3 肠道菌群与健康

肠道菌群与人体相互依存，构成肠道的微生态系统，该微生态系统对促进食物的消化，产生维生素B1、B2、B6、B12、维生素K、泛酸、生物素、烟酸、叶酸等营养物质，抵御外来致病菌的侵入以及刺激免疫系统等方面有着重要作用。

2 肠道菌群与食物消化吸收及食物过敏

中国人乳糖不耐受发生率远远高于欧洲、北美和澳大利亚等。乳糖酶缺乏是乳糖不耐受发生的基本原因，但不是其唯一原因。研究显示，绝大多数乳糖不耐受的受试者粪便样本中双歧杆菌数量相当低，认为结肠益生菌减少是乳糖不耐受发生的重要原因。双歧杆菌发酵乳糖产生乙酸、丙酸、丁酸、乳酸等短链脂肪酸，而不产生H2等肠道气体，因此在发酵进入结肠的乳糖时不会因产气过多而引起腹胀等不适症状[1]。食物过敏发病率近年来呈逐渐上升的趋势。益生菌在防治儿童食物过敏中的研究进展，认为肠道菌群的构成与食物过敏的发生有关，生命早期肠道菌群的形成通过调节机体免疫功能而诱导免疫耐受的产生。食物过敏患儿肠道内的有益菌如双歧杆菌、乳酸杆菌和梭状芽孢杆菌的数量低，而需氧菌如大肠杆菌和链球菌数量占多数，益生菌所特有的免疫调节作用可能对防治包括食物过敏在内的一些过敏性疾病具有一定作用，为食物过敏的防治提供新的思路和信息[2]。

3 肠道菌群及其代谢产物对健康和疾病的影响

正常人肠道菌群的组成保持相对的稳定。在疾病状态和应用抗生素的情况下，容易出现菌群失调，引起许多健康问题与疾病。肠源性内毒素与肠道菌群的失衡可影响肝硬化的发生发展过程。肝硬化患者肠道双歧杆菌等数量明显降低，而大肠杆菌、产气荚膜杆菌等成为优势菌，肠道内处于高度腐败状态，产生的氨、硫化氢、胺类、酚类等有害物质大量蓄积并被人体吸收入血，导致机体各器官、组织受损。应用益生菌和益生元或许可以改善临床病情较轻的慢性肝病和肝硬化患者的临床结局。短链脂肪酸(SCFAs)是膳食纤维在结肠腔内经细菌发酵的产物，SCFA不仅是肠上皮细胞重要的能量来源，还可影响影响肠黏膜屏障，肠上皮细胞的通透性、氧化应激反应等，对结肠功能和健康具有重要的作用。

4 肠道微生态系统的维持

4.1 肠道菌群

肠道菌群中专性厌氧菌占90%～99%，其中又以类杆菌和双岐杆菌居多(>90%)，主要分布在回肠末端与结肠。通常，将肠道菌群分为生理性细菌(有益菌群)、条件致病菌(中间菌群)和致病菌(有害菌群)，它们之间形成并保持一定的共生或拮抗关系，这种微生态的平衡，既受宿主遗传性的控制，更受宿主所处外环境的影响，与宿主的健康及疾病有密切关系。

4.2 膳食结构与肠道微生态

膳食结构的合理与稳定，对维持肠道微生态非常重要，反过来，肠道细菌又通过参与食物的消化、吸收，以及合成部分营养素等，调节着人体的新陈代谢。双歧杆菌通过分泌各种酶，有助于蛋白、脂肪和碳水化合物的分解;通过磷壁酸与肠黏膜上皮细胞特异结合，参与肠黏膜生物学屏障的形成，阻止或抑制致病菌、条件致病菌等入侵，并刺激机体免疫系统的发育和成熟;通过发酵葡萄糖产生乙酸、乳酸和甲酸等有机酸，来降低肠道pH值和氧化还原电势Eh值，促进铁、钙和维生素的吸收，B族维生素的合成，同时还能抑制痢疾、伤寒、变形、真菌等致病菌的繁殖;通过降解亚硝酸胺、调节和协调肠道内的菌群组合等起到抑癌、抗肿瘤的作用[3]。

5 微生态制剂的选择

微生态制剂(microbioecological preparation)，指根据微生态学原理，利用对宿主有益的正常微生物及其代谢产物和生长促进物质所制成的制剂，通过调整微生态失调，保持微生态平衡来改善宿主的健康状况。微生态制剂可分为益生剂、益生元、合生元(益生剂+益生元)三类，各有特点，应根据需要合理选择。

5.1 益生剂

含活菌和(或)包括菌体组分及代谢产物的死菌的生物制品。我国卫生部曾于2001年公布了可用于保健食品的益生菌菌种名单有：两歧双歧杆菌、婴儿双歧杆菌、长双歧杆菌、短双歧杆菌、青春双歧杆菌、保加利亚乳杆菌、嗜酸乳杆菌、干酪乳杆菌干酪亚种、嗜热链球菌。生活中，益生菌主要以益生菌酸奶的形式体现的，各种益生菌酸奶因添加了功能性不同的菌种而经临床验证具备一定功效和益处[4]。最常见的酸奶是在规定的乳或乳制品中添加保加利亚乳杆菌和嗜热链球菌进行乳酸发酵制成的产品。市场上，益生菌做成的微生态制剂，有片剂、胶囊剂、栓剂、口服液等多种剂型，根据所含菌种数可分为单菌制剂和多菌制剂两大类。

5.2 益生元

益生元指一类非消化性的可被肠道正常菌群利用的物质，可被选择性发酵且能专一性改变肠道中对宿主健康有益生菌群的组成和活性的配料(ingredient)。其最基本的要求是在上消化道不被水解和吸收，能被肠道菌群发酵，促进有益菌生长同时，也能降低和抑制有害菌的数量。益生元根据来源不同，可分为低聚糖类、多糖类以及一些天然植物提取物、蛋白质水解物、多元醇等，目前研究及市场应用最多的是低聚糖类。低聚糖类益生元，如低聚果糖、低聚木糖、低聚半乳糖、低聚异麦芽糖、大豆低聚糖、水苏糖、绵子糖、甘露低聚糖、低聚龙胆糖、低聚壳聚糖等，大多具有良好水溶性、热稳定性和耐酸性，粘度低、甜度低、无不良风味，同时还具有膳食纤维的功能。每种低聚糖在不同温度、酸度等条件下的稳定性等不同，应用中要根据加工工艺、口感、性价比等来选择。

5.3 合生元

合生元指益生剂和益生元并存且协同发挥作用的合剂。其中，益生剂与益生元的组合不是简单的混合或复合，强调所添加的益生元物质应既能促进合剂中双歧杆菌的生长增殖，又能促进肠道中有益菌(如双歧杆菌等)的生长、定植和增殖。合生元的相关临床应用已有不少报道，基因工程技术及分子生物技术的发展，将有助于益生菌的筛选、鉴定、功效及作用机制的研究，有助于益生菌与益生元最佳组合的选择。

6 结论

肠道菌群与其宿主相互作用影响的统一体称为肠道微生态。它们和人体有着密不可分的互利共生关系，直接影响着每个人的健康，对促进营养食物消化吸收、产生有益营养物质、抵御外来致病菌的侵入以及调节免疫机制等方面有着重要作用[5]。我国现行推广的居民膳食指南与平衡宝塔，从食物多样、粗细搭配、保证每日适量奶豆类、蔬果类，增加全谷类、薯类摄取等多方面兼顾了维持肠道微生态的需要。例如牛奶中糖巨肽、乳糖，酸奶等奶制品中的乳酸菌等可直接参与或调节肠道菌群;大豆所含的低聚糖，粮薯蔬果中的膳食纤维都是双歧杆菌等益生菌的食料。

参考文献

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4 张琳，邱学澄，李素娥.新生儿肠道菌群的动态观察及临床意义.中国微生态学杂志，1993，5(3)：25.

肠道微生物研究进展篇5

2013年在武汉修订的《中国慢性便秘诊治指南》中对便秘有如下的定义，便秘表现为排便次数减少、粪便干硬或排便困难。排便次数减少指每周排便少于3次。排便困难包括排便费力、排出困难、排便不尽感、排便费时及需要手法辅助排便。慢性便秘病程至少要6个月。

慢性便秘，其病因相复杂，多种多样，不尽相同。慢性便秘可由多种疾病引起，包括功能性疾病和器质性疾病。器质性疾病可以由胃肠道疾病（如肠道肿瘤）、内分泌或代谢疾病（如糖尿病、甲状腺功能低下）、直肠疾病、神经系统疾病、结肠神经肌肉病变等因素相关。许多药物，如利尿剂、钙通道拮抗剂等也可引起便秘。功能性疾病致便秘的病理生理学机制尚未完全阐明，可能与结肠传输和排便功能紊乱有关。

慢性便秘对身体的危害相当之大，严重影响着病人的健康和生活质量。器质性原因导致的慢性便秘其治疗的重点是在治疗其原发疾病上；而功能性疾病导致慢性便秘的治疗相当困难。传统治疗中对轻型的慢性便秘，多强调运动、建立良好的排便习惯和饮食结构的调节，如多吃蔬菜、水果、粗粮等粗纤维食物；多饮水；多吃润肠通便作用的食物；少吃辛辣食物；少饮烈酒、浓茶、咖啡等。对于中、重度的慢性便秘往往采用药物治疗。治疗功能性慢性便秘的药物大体上分如下几种：容积性泻药，如魔芋、玉米麸皮等含纤维素和欧车前的各种制剂；渗透性泻药，如聚乙二醇、乳果糖等；刺激性泻药，如含蒽醌类泻药（大黄、芦荟、番泻叶）、果导片、蓖麻油等；润肠通便药，如液体石蜡、甘油；促肠动力药，如西利、新斯的明等；天然复方植物药，主要是大黄、番泻叶、芦荟、决明子、车前草等天然导泻药的复方或者单味制剂。

对慢性便秘药物治疗无效者也可考虑手术治疗，一般对重度的功能性便秘患者手术多需要行结肠的次全切除术，这种手术对病人的危害重，往往不容易被病人所接受。其疗效的不确切性加上长期严重便秘病人易导致心理和精神上的疾患，临床医生也视上为畏途。目前，一般医院，对慢性便秘的手术治疗往往停留在有严重并发症，如：严重的肠梗阻、肠道出血、肠道穿孔等层面。

近年，因为对肠道微生物研究的进展，给慢性便秘的治疗带来了一丝曙光。

人们对肠道微生物的关注，始于一项人类肠道微生物组计划。人类微生物组计划是人类基因组计划的延伸，它研究的重点是通过元基因组学的方法研究人体内（表）的微生物结构变化与人体健康的关系。人类基因组计划在2003年完成以后，许多科学家已经认识到解密人类基因组基因并不能完全掌握人类疾病与健康的关键问题，因为人类对自身体内存在的巨大数量，与人体共生的微生物菌群几乎一无所知。人体内微生物细胞的数量是人体内细胞数量的10倍，初步研究显示其所含基因数目总和是人类基因组所含基因数目总和的100倍。鉴于此，2007年底，美国国立卫生研究院宣布启动酝酿2年之久的“人类微生物组计划”。在研究过程中，科学家发现肠道菌群及其代谢产物与人体疾病有相当密切的关系。

肠道微生物研究进展篇6

重症急性胰腺炎( severe acute pancreatitis，SAP) 是外科最为凶险的急腹症之一，起病急，发展迅速，病情危重，并发症多，病死率高。其中SAP患者80%死亡是由胰腺及胰周组织的继发感染引起，90%以上的继发感染是由肠道细菌所致，肠源性感染是导致SAP死亡的重要原因[1]。而肠道黏膜屏障功能( Intestinal barrier function，IBF)受损及肠道细菌移位(Bacterial translocation ，BT)目前被认为是最可能的病原菌来源途径[2]，预防继发感染是SAP治疗的主要目标。微生态制剂具有提高肠道内源性防御屏障，调整肠道菌群失衡，提高机体免疫力作用，因此通过合理应用微生态制剂，为防治SAP感染并发症提供了一个有效的生物途径。

一 重症胰腺炎感染机制

1．SAP与肠道屏障受损的相关性

胰腺继发细菌感染有三个途径:淋巴途径、血液途径和跨黏膜途径。近期研究显示， 胰腺坏死组织感染主要来源于从肠腔移位的细菌。在 SAP患者中，革兰阴性杆菌是大部分胰腺及其周围组织感染的主要病原菌[2]。胰腺坏死组织感染在疾病早期迅速发生，且导致死亡率显著增加。肠源性细菌感染是影响SAP生存率的主要因素。SAP早期就可发生内毒素血症，内毒素来源于肠道细菌，对机体产生有害影响。细菌和内毒素的移位导致了胰腺感染，并且加重了胰腺炎的病情。正常情况下，胃肠道有屏障功能，防止肠腔内细菌透过肠壁进入全身脏器和组织。但在某些病理状态下肠道内细菌及其产物透过肠壁到达肠系膜淋巴结及肝、脾、肺等全身远膈脏器的过程统称为肠菌移位(bacterium translocation ，BT)。在动物实验中，已获得肠细菌移位的证据，并证明可由此而引起多器官功能障碍综合症(multiple organ dysfunction syndrome， MODS)。在发生SAP后，肠黏膜屏障功能出现障碍，从而发生 BT导致的胰腺感染。SAP起病后数小时，调节肠道动力的胃肠多肽和激素分泌紊乱，小肠动力明显下降，这些动力异常可导致细菌过度生长，并黏附于肠壁，释放大量毒素[3-5]。Cicalese等[4]通过荧光示踪剂观察急性胰腺炎动物的肠蠕动并做细菌培养，发现随着肠运动减慢，肠内细菌增多，邻近的肠系膜淋巴结内的细菌也增多。SAP发生后细胞免疫和全身吞噬功能均有所下降，导致全身和局部清除细菌的能力下降，坏死胰腺组织易被肠道细菌感染。

2．SAP与免疫屏障损伤的相关性

肠黏膜免疫屏障由肠相关淋巴组织和弥散免疫细胞组成，其中起核心作用的是分泌型 IgA(SIgA)。SIgA 是肠道分泌物中含量最丰富的免疫球蛋白，能与细菌结合形成抗原抗体复合物，使细菌不能从肠腔进入肠壁。SIgA 还具有能抑制肠道内的细菌黏附肠道黏膜表面，中和肠道内的毒素、酶和病毒，对肠道菌群中的G-杆菌具有特殊的亲和力，对一些抗原物质具有封闭作用，同时具有对嗜酸性粒细胞和嗜碱性粒细胞脱颗粒作用和ADCC作用。王兴鹏等[6]观察急性坏死型胰腺炎（acute necrotizing pancreatitis ， ANP）大鼠早期肠黏膜上皮细胞凋亡的发生及其演变规律，研究发现ANP大鼠回肠 Peyer 集合淋巴结中出现大量凋亡淋巴细胞。作为肠道免疫屏障的一部分，淋巴细胞大量凋亡可能引起肠道免疫防御功能下降，促进了肠道细菌和毒素的移居。akeyama 等[7]提出SAP 时肠道相关淋巴组织的特异性与非特异性免疫功能受损，周围循环淋巴细胞凋亡增加，肠道局部及全身的免疫力下降，容易导致BT。

3．SAP与生物屏障损伤的相关性

正常肠道内细菌相互依赖、相互制约构成肠道微生态系统。SAP 时小肠、结肠致病菌大量繁殖，导致肠道生物屏障破坏。Van等[8]报道，SAP大鼠十二指肠革兰阳性球菌、革兰阴性杆菌、厌氧菌均过度生长。SAP时肠屏障功能障碍（intestine barrier functional disturbalice， IBFD） 的直接后果是肠道 BT 导致胰腺坏死组织及其他远隔脏器感染，而间接作用是肠道细菌、内毒素进入体循环导致肠源性内毒素血症，刺激已经活化的单核和巨噬细胞释放过量的细胞因子和炎性介质，促使全身炎症反应综合征( systemic inflammatory response syndrome ，SIRS)的发生，对胰腺等脏器构成严重的“第二次打击”，甚至诱发和加重MODS。

二 微生态制剂的作用机制

微生态制剂又称微生态调节剂，是根据微生态原理，调整微生态失调，保持微生态平衡，利用对宿主有益无害的正常菌群或其促进物质制成的制剂是用来纠正微生态失衡，保持微生态平衡，提高宿主健康状态的益生菌，或其代谢产物和生长促进物质的制品。其中包括益生菌 (probiotics)、益生元 (prebiotics)、合生元(synbiotics) 3类，其中益生菌的应用最为广泛[9]。

益生菌的定义为:含活菌和(或)菌体组分及代谢产物的死菌的生物制品，经口或其它黏膜投入，旨在黏膜表面处改善微生物与酶的平衡或刺激特异性与非特异性免疫。作为益生菌必须具备的要素包括: (1)能与人体细胞黏附; (2)在胃酸和胆汁中有较好的稳定性; (3)能产生抗微生物物质或有抗菌活性[10]。最常用的益生菌是乳酸菌(lactic acid bacteria ，LAB)，包括乳杆菌、肠球菌和双歧杆菌。Doron等[11]研究证明提供肠道益生菌双歧杆菌、乳酸杆菌，补充肠道正常菌群，抑制致病菌生长，刺激机体免疫反应，可产生一系列化学诱导剂，调节细胞因子或细胞因子样分子如细菌素产生，促进产生SIgA，增强体液免疫，阻止菌群移位，减少内毒素产生，从而减轻对多脏器损伤。

三 微生态制剂在ASP中应用状况

1．动物实验研究

Raffaele等[12]对经益生菌治疗SAP大鼠的胰腺以及肠系膜淋巴结进行病理检查，结果显示益生菌组中胰腺纤维化程度，胰腺组织水肿坏死程度，浸润组织的单核细胞及多核细胞数量均比对照组显著低。实验证明肠内营养添加益生菌治疗ASP能显著的降低其严重程度。国内杨建军等[13]对SAP大鼠实施益生菌及肠外、肠内营养，观察他们对肠道黏膜地址素细胞黏附分子-1（MAdCAM-1）表达及免疫屏障的影响，研究发现SAP 大鼠肠外营养一周后，出现Peyer结、肠黏膜MAdCAM-1表达下降，并伴有GALT萎缩，CD4、CD8 T 细胞数量减少，IgA分泌降低。而添加益生菌治疗后dCAM-1表达明显优于肠外营养组，CD4，CD8 T细胞数量及IgA表达亦高于肠外营养组。益生菌组总体水平高于肠外营养联合肠内营养组，尤其是Peyer结MAdCAM-1、CD8表达高于肠外营养联合肠内营养组。提示益生菌治疗SAP大鼠能够改善地址素MAdCAM-1表达， 促进肠道淋巴细胞归巢及淋巴组织的增生，从而对肠免疫屏障具有维护作用。

2．临床实验研究

Kecsks 等[14]以益生菌制剂治疗急性胰腺炎患者，探讨益生菌在治疗急性胰腺炎中的作用，研究临床疗效结果显示，益生菌治疗组的住院时间、SIRS发生率明显低于对照组，同时益生菌治疗组的症状和体征缓解时间、血淀粉酶恢复时间、住院时间均明显低于对照组，差异有统计学意义，而SIRS、霉菌感染及MODS的发生率也明显低于对照组。研究结论表明益生菌制剂治疗急性胰腺炎，能有效缓解急性胰腺炎病情，降低并发症的发生率，缩短住院时间。国内陈智等[15]观察双歧杆菌制剂对急性重症胰腺炎感染的治疗作用。他们对收治 9 例急性重症胰腺炎患者投以双歧杆菌制剂， 经临床观察及大便细菌培养。研究结果发现双歧杆菌制剂可改善临床症状， 细菌培养显示患者肠道双歧杆菌、 乳酸杆菌总数明显增加， 肠道菌群接近正常比例。双歧杆菌制剂对急性重症胰腺炎合并感染有辅助治疗作用。国内李咏梅[16]观察益生菌对 SAP的辅助治疗效果: 发现在传统治疗基础上，口服益生菌制剂金双歧，患者腹痛缓解时间，血淀粉酶恢复时间比对照组显著降低，平均住院时间明显缩短 ，早期应用益生菌，可改善预后。

四 进展

Bengmark[17-18]于1998年提出“生态免疫营养”的概念，即在免疫营养支持治疗的基础上 ，增加以益生菌为主的生态制剂来增强营养支持的效果 ，利用肠道内有益菌群的生物拮抗作用，减少致病菌的过度生长 ，同时提高肠道细菌的酵解能力，以改善肠道内环境，最终达到维护肠道微生态及肠道屏障功能的目的。但肠内营养与微生态制剂的联合应用，2002年才见文献报道，Rayes等[19]给予肝移植病人早期使用含乳酸杆菌和膳食纤维的肠内营养，与常规肠内营养和选择肠道去污疗法比较 ，结果显示生态免疫营养可明显地降低肝移植术后的感染率。应用微生态制剂进行ASP 早期肠内生态营养治疗的研究正在起步中，目前以动物实验研究结果为主，较大规模的临床报道较少。微生态制剂防治 ASP继发感染具有广阔的应用前景，但还有众多亟待解决的问题。随着人们对 ASP 继发感染发生机制的不断深入研究和早期肠内营养的推广应用，微生态制剂有望成为人们战胜疾病的另一个行之有效的治疗方法。

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肠道微生物研究进展篇7

【摘要】 目的论述中药制剂的新剂型——靶向制剂的研究与应用。方法检索近年来有关中药靶向制剂研究的文献，并对其进行综合分析和总结，提出中药靶向制剂研究存在的问题与建议。结果靶向制剂可以提高靶组织的药理作用强度和降低全身的不良反应，是一种比较理想的给药方式。 结论 中药新剂型和新技术的研发是中药国际化的关键，需要有组织地开展多学科合作，中药靶向制剂的研究切实可行，并且具有其独特的临床意义和优势。

【关键词】 中药； 新剂型； 靶向制剂

目前中药制剂的研究与生产已形成四大释药系统同时发展的格局，这四类释药系统是：普通给药系统、缓释给药系统、控释给药系统、靶向给药系统。中药靶向制剂是中药制剂的新型给药体系，已成为当前中药新剂型研究的热点之一。

靶向制剂的概念是Ehrlichp于1906年提出的。靶向制剂亦称靶向给药系统（targeting drug system TDS），指载体将药物通过局部给药或全身血液循环而有选择地定位于靶区（靶组织、靶器官、靶细胞或细胞内结构），使靶区药物浓度高于其他正常组织，达到提高疗效、降低全身不良反应的给药系统［1］。靶向制剂最初指狭义的抗癌制剂，随着研究的逐步深入，研究领域不断拓宽，在给药途径、靶向的专一性与持效性、药物类型和临床运用方面都有突破性的进展。特别是近年来材料学及分子生物技术的进展，推动了中药靶向制剂的发展，突显出中药制剂在治疗癌症等疑难杂症方面的作用，为中医药进入国际市场奠定了一定的基础。本文就近年来中药靶向制剂的进展作一综述。

1 靶向制剂的分类与作用特点

1.1 靶向制剂的分类靶向制剂按作用方式不同，可以分为：①被动靶向制剂（passive targeting preparation），即自然靶向制剂。载药微粒在体内被单核巨噬细胞系统摄取，通过正常生理过程运送至肝、脾等器官，使药物在这些器官浓集而发挥作用。其中包括：脂质体（liposome）、乳剂、微球（mircosphere）、还有随着高分子材料发展起来的纳米囊（nankcapsule）、纳米球（nanosphere）。②主动靶向制剂（active preparation）是在被动靶向制剂的基础上将修饰的药物载体定向的运送到靶区。其中包括：经修饰的载体药物、配体-受体系统、连接单克隆抗体后的免疫微粒、前体药物等。③物理化学靶向制剂（physical and chem ical targeting preparation），其中包括：磁感应制剂、pH敏感制剂、热敏感制剂、栓塞药物等。

另外，按作用途径的不同可以分为：口腔给药系统、直肠给药系统、鼻腔给药系统、结肠给药系统、皮肤给药系统及眼给药系统等。按靶向部位的不同可以分为肝靶向制剂、肺靶向制剂、结肠靶向制剂等。

1.2 靶向制剂的作用机制与特点靶向制剂的作用机制是将药物包裹或嵌入液品、液膜、脂质、类脂蛋白以及生物降解高分子物质中，制成微粒、复合型乳剂、脂质体等各种类型的胶体或混悬系统，通过多种给药方式，这些微粒选择性的聚积于肝、脾、淋巴等部位释放而发挥疗效。而口服结肠靶向释药系统（OCDDS）是通过适当的方法，使药物经口服后避免在胃、十二指肠、空肠和回肠前端释放，而是运送至回盲肠后释放并发挥局部或全身疗效的一种新型给药系统。靶向制剂可以提高药物的溶出度和稳定性，增加药物对靶区的指向性，降低对正常细胞的毒性，使药物具有药理活性的专一性，减少剂量，提高药物的生物利用度，适于临床运用。

2 中药靶向制剂的临床应用

2.1 脂质体靶向给药系统脂质体是指将药物包封于类脂双分子层形成的药膜中间所制成的超微型药物制剂。作为药物载体具有载药靶向运行、延长疗效、避免耐药性、减少给药剂量、降低不良反应、改变给药途径等优点［2］。常规的脂质体主要由磷脂或磷脂和胆酸组成，改造过的脂质体通过选择不同磷脂或投入其它成分而改变成热敏、pH敏和阳离子脂质体等；对脂质体表面进行修饰得到免疫和长循环脂质体等；还可以运用磁性制剂和前体制剂的原理制备磁性脂质体和前体脂质体［3］。如用超声法或高压乳化法等制成黄芩脂质体分散液，再用流动床将它用多种糖芯材料（山梨酸、葡萄糖等）作切线喷雾制成黄芩脂质体粉末，有助于提高脂质体的稳定性［4］。另外还有青蒿素、银杏叶、喜树碱和长春新碱等脂质体的报道，而采用熔融法制备的双参相口服液，也是国内、外首次关于中药复方脂质体的报道［5］。研究的主要内容是脂质体双层膜的组成及制备工艺，提高脂质体包封率、稳定性及其靶向分布、对靶细胞作用等方面。

2.2 微囊、微球靶向给药系统微囊是利用天然或合成高分子材料或共聚物（囊膜材料），将药物包裹而成的一种新的剂型。囊膜有隔离外界与药物接触作用，可防止药物氧化、水解和挥发，掩盖不良气味，减少复方制剂中的配伍禁忌。我国研制的中药挥发油类微囊已有10余种，如可提高稳定性的芥油微囊，掩盖不良臭味的蒜素微囊等，也可制备特殊性能微囊（磁性微囊、pH敏感微囊）起到靶向释药作用。

微球是指将药物分子溶解或分散在辅料中形成的微小球状实体，多用生物降解材料为载体，如蛋白类（明胶、白蛋白等）、糖类（琼脂糖、淀粉、葡萄糖、壳聚糖等）、合成聚脂类（如聚乳酸、丙交酯乙脂类共聚物等），而以二乙胺基乙基葡萄糖、血清白蛋白、可降解淀粉制成的微球具有生物黏附性。靶向微球可分为三类：普通注射微球、栓塞性微球、磁性微球［6］。如以高分子生物降解聚碳酸酯［poly（DTC-co-TMC）90∶10］为载体，制备出一种新型的含肿瘤坏死因子（INF）并具有强烈磁性的聚碳酸酯磁性微球［7］。以壳聚糖为载体制成的金雀异黄素（Genistein，4′，5，7-三羟基异黄酮）微球胶囊制剂，对肺与脾的选择性强，并且药物在较长时间内保持一定的血药浓度，具有一定的缓释性［8］。

2.3 结肠靶向黏附给药系统结肠靶向黏附给药系统是20世纪90年代后期发展起来的新型给药系统，该系统通过特殊控释技术，使药物转运到回盲部后，才开始崩解或释出载体微粒，并使载体在一定时间范围内黏附于结肠膜表面，达到定位释药与黏附的双重目的［9］。结肠靶向黏附给药系统在中药方面的运用还处在研究阶段，如大黄的泻下作用主要是由于游离蒽醌对大肠的作用，将大黄提取、浓缩、干燥，制成大黄泻下的大肠靶向制剂，就可以提高疗效和降低用量［10］。又如以中药组方进行药物提取，精制后制成微丸，选取经特殊处理的果胶为包衣材料，考察其在人体结肠内的定位、释药情况，为中药结肠给药提供了依据［11］。

2.4 复合型乳剂药物制成复乳后，可以达到缓释、控释目的，而且在体内具有淋巴系统的定向性，可选择性地分布于肝、肺、肾、脾等网状内皮系统较丰富的器官中。复乳中的小油滴与癌细胞有较强的亲和力，可成为良好的靶向给药系统，复乳也可作为多肽、蛋白质等水溶性药物的载体，避免药物在胃肠道中失活，增加稳定性［2］。目前中药复乳制剂虽不多见，但从长远看，乳剂尤其是复乳有可能成为抗癌药物靶向输送的重要工具之一。如用PEG、紫杉醇和聚乙二醇-二硬脂酰磷脂酰乙醇胺（PEG- DSPE）的氯仿溶液在氮气流下减压成膜，加入玉米油经水化超声处理后，通过微流化器使其微乳化，制得的紫杉醇微乳［12］。康莱特静脉注射乳剂具有靶向作用，直接有效抑制癌细胞，同时能提高机体整体免疫功能，并有良好的镇痛功能，且无不良反应［13］。

2.5 纳米靶向给药系统纳米粒是由天然高分子物质（如白蛋白、明胶、乙基纤维素等）或合成高分子物质（如聚氰基丙烯酸烷酯(PACA)、丙烯酸共聚物等）制成粒径为nm级固态胶体粒子，分为药库膜壳型纳米囊和基质骨架型纳米粒。这类载体制剂的优点是可生物降解、低免疫性、制剂形成多样化、包封率高、稳定性好。如用乳化法制备了125I-白蛋白-黄芪多糖纳米粒（168±62)nm，研究表明小鼠口服后主要分布在肝、脾、肺中［14］。采用热融分散技术制备的喜树碱固体脂质体纳米，动物实验表明，该制剂在体内有良好的靶向性［15］。最新的研究表明，甘油三酯和油类连合的固液二相载药系统，比传统的硬脂酸载药系统具有更大的载药量，并且更适合于临床运用［16］。

3 中药靶向制剂存在的问题及建议

3.1 中药靶向制剂在我国还仅处于实验阶段目前，中药靶向制剂的研究主要是在单味药方面，而中药有效部位及复方研制的靶向制剂屈指可数，这与制定质量标准及制剂工艺难度大有关。因此，应首先选择药味较少、作用显著、著名中药复方来作为中药复方靶向制剂研究的突破口。

3.2 中药靶向制剂目前还存在一些有待研究的问题如何较恰当地描述中药靶向制剂体内、外释放过程，是中药靶向制剂质量评价的重点和难点，需要运用先进的仪器和分析方法，对其有效成分进行药动学参数的测定。

3.3 中药新剂型和新技术的开展是中药现代化的核心内容要真正深入研究并开发出临床可用的靶向制剂，只靠制剂学的知识和技术是远远不够的，还需要有组织地开展多学科合作。应用新技术开发中药新剂型，特别是靶向制剂，是中医药今后发展的一个重要课题，也是中药国际化的关键。

4 讨论

剂型研究是一个古老而大有前途的学术领域，近年来在我国医药科研项目中，剂型改革即第四类新药约占40%(尤其是中成药的剂型改革)。中药成分复杂且作用是多靶点的，因此在中药靶向制剂的研究过程中，应根据中药各种确定有效成分（有效部位）在人体内的作用部位制成各成分相应的靶向微粒，并阐明药物各靶点间相互作用的关系，在一定程度上解决中药作用多靶点的问题。此外制剂的靶向性应当和中药的归经和药物在体内的作用部位结合起来，使之更符合中医基础理论。

随着世界医药模式的转变和人类“回归自然”潮流的兴起，理想的中药剂型应该是具有稳定明确的成分指标以及可重复的药理和临床效用数据的“标准化制剂”。建立客观的质量检测指标，使制剂生产研究与国际研发工作接轨，这是今后中药新制剂研究的重心。综上所述，随着材料学、分子生物学及制剂技术的发展，中药靶向制剂已经发展成为中药药剂学的一个新亮点，随着生物药剂学、药物动力学、体内药代学的研究深入，中药靶向制剂的研究将得到更快的发展。

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肠道微生物研究进展篇8

中图分类号：R5

文献标识码：A

脂肪性肝病（FLD）是遗传-环境-代谢应激相关性疾病，包括酒精性肝病（ALD）和非酒精性脂肪性肝病（NAFLD）两大类。当前ALD的患病率居高不下，而NAFLD的发病率不断攀高且起病渐趋低龄化，并已成为发达国家和富裕地区第一大肝病，在我国亦有望成为慢性肝病的首要病因；并且，酒精性和非酒精性FLD可以与病毒性肝炎合并存在。更为严峻的是，NAFLD除了与ALD一样可导致肝病残疾和死亡外，还与2型糖尿病和动脉硬化性心脑血管病变密切相关。为此，FLD已成为当代肝病领域的新挑战，其对人类健康和社会发展构成严重威胁，而FLD的有效防治可望改善广大患者的预后。最新研究发现，肠道菌群紊乱及其相关肠源性内毒素血症在FLD发病中起重要作用，而重建和调整肠道微生态平衡则有助于延缓和阻止FLD的进展，减少肝硬化及其相关并发症的发生。

1 肝病与肠道微生态相互影响

胃肠道生态系统是人体最大的微生态系统，含有人体最大的贮菌库及内毒素池，而肝脏与胃肠道的解剖和功能关系密切，共同组成消化系统整体。大量临床研究显示许多肝病的发生和发展与人体微生态的变化密切相关，其中肠道微生态与肝脏不但在解剖结构上，而且在功能上都有着密切的联系。肠道是肝脏这个生化加工厂的初级原料库，肝脏则通过精细的生化反应，加工着来自肠道的包括肠道菌群产生的有益的及有毒的全部物质，并使之向有利人体健康的方向转化。在病理状态下，肝脏和肠道微生态之间常相互影响，或互为因果。

肝病状态下，尤其在肝硬化及重型肝炎时，患者消化道症状明显，如恶心、呕吐、胃纳明显下降，导致肠道菌群营养底物相对不足；胆汁分泌不足，肠道内胆盐缺乏；肝脏结构和功能改变，通过肝脏血液回流受阻导致胃肠道淤血、缺氧等，这些因素的存在均可引起肠道微生态失调。此外，在慢性肝病的漫长过程中，抗生素和制酸剂的应用、肠道缺血再灌注损伤、外科手术（特别是空回肠旁路手术、盲瓣综合征）等亦可对肠道微生态产生严重影响。而肠道微生态失衡可损伤肠道屏障功能，引起肠道细菌及其各种代谢产物大量移位进入肠外器官，除易引起感染及其相关并发症外，还可过度激活免疫系统特别是肝脏的库普弗细胞，通过异常免疫反应导致肝细胞炎症坏死加剧，从而形成恶性循环。临床上，肠道菌群的失调程度随肝功能的损害加重而加重，并随肝功能好转而出现一定程度的恢复。

2 肠道菌群紊乱参与FLD的发病

无论是肥胖、2型糖尿病还是酒精中毒所致肝病，均包括3个逐渐发展的病理阶段：单纯性脂肪肝、脂肪性肝炎、肝硬化。通常没有脂肪性肝炎就没有肝硬化，而没有肝硬化也就不易发生肝病残疾和死亡，尽管10年内至少有15%～25%的脂肪性肝炎患者并发肝硬化，其中30%～40%最终死于肝病，然而单纯性脂肪肝发生脂肪性肝炎的概率可能低至10%～20%。可见，脂肪性肝炎是单纯性脂肪肝发生肝硬化的重要中间环节。

与单纯性脂肪肝患者相比，酒精性和非酒精性脂肪性肝炎患者肠黏膜屏幕功能下降，伴肠道菌群紊乱（肠道双歧杆菌、类杆菌等专性厌氧菌显著减少，而肠杆菌科细菌、肠球菌、酵母菌等兼性厌氧菌显著增加）、小肠细菌过度生长及其相关肠源性内毒素血症的检出率显著增高，且小肠细菌过度生长与脂肪性肝炎的严重程度密切相关。FLD时肠道微生态失调、肠道革兰阴性杆菌过度生长繁殖、肠道定植抗力下降及肠道屏障功能受损是其肠道内毒素移位、血内毒素升高、内毒素血症形成的原因之一。而肠源性内毒素及由内毒素启动剌激肝脏库普弗细胞所产生的大量炎性细胞因子可引起肝细胞凋亡、坏死，加重肝脏原有的损伤，导致单纯性脂肪肝进展为脂肪性肝炎。

肝脏的库普弗细胞在清除包括来自肠道微生态的内毒素、细菌、真菌方面具有极其重要的作用。库普弗细胞功能发挥正常与否与肠道微生态有密切的关系。在脂肪肝时肝脏库普弗细胞激活，对内毒素的敏感性显著增强，微量内毒素血症对于脂肪堆积的肝脏可能就会构成致命性的打击。我们通过高脂饮食动物造模发现，小剂量的内毒素注射就可导致脂肪性肝炎大鼠发生急性肝功能衰竭。此外，肥胖症患者肠道细菌过度生长，可发酵肠道内未消化的食物产生酒精，这些内源性酒精亦可通过氧化应激导致脂肪沉积的肝细胞变性坏死。因此在治疗FLD时，为避免“二次打击”，需从肠道微生态的角度预防和治疗肠道毒性物质对肝脏的继发性损伤。

3 FLD的微生态防治

基于FLD患者常有不同程度的肠道微生态失调，后者又可通过多种方式加重肝脏原有损伤，两者之间互为因果可形成恶性循环，若不有效预防和治疗肝病及微生态失调，可导致严重的临床后果。肠道微生态改变既可以是急剧的变化（大量广谱抗生素和强烈制酸剂的应用、重型肝炎、肠道缺血再灌注、外科手术等），也可以是缓慢的变化。若不加以有效保护肠道微生态，及时去除诱因，则最终会引起严重的生态灾难，如同客观生态失调所导致的洪水泛滥、沙尘暴等。因此推荐肠道微生态调节治疗作为FLD综合防治的一个不可缺少的方面，强调预防为主，兼顾治疗。

3．1选择性肠道脱污染：口服肠道不吸收的窄谱抗生素去除肠道革兰阴性杆菌及真菌，尽可能保护肠道专性厌氧菌，减少肠道革兰阴性杆菌过度繁殖，缩小肠道内毒素池水平，从而减少细菌移位，降低感染及内毒素血症的发生率。临床研究发现，对于重度肥胖症患者空回肠旁路手术所致脂肪性肝炎，应用灭滴灵可阻止肝病进展，减少肝硬化及其相关并发症的发生。在全胃肠外营养情况下，由于缺乏经口饮食，肠道处于淤滞状态，正常的肠功能出现障碍，脂肪性肝炎的发生率很高，而口服抗生素净化肠道亦可起到改善肝脏病变的作用。目前认为短期应用肠道去污剂治疗某些类型的肝病是相对安全的，长期使用则有待商榷。

3．2微生态调节剂的应用：微生态调节剂包括医学益生菌、益生元及合生元。医学益生菌主要有双歧杆菌、乳酸杆菌两大类，补充之目的在于恢复肠道微生态平衡，修复肠道菌膜屏障，提高肠道定植抗力，以及抑制潜在致病菌过度生长，故具有一定的抗炎作用。国际上有200多种益生菌制剂，临床研究表明双歧杆菌、乳酸杆菌联用的效果优于单一使用，其中培菲康等药物疗效比较确切。

益生元是指一类能够选择性的促进一种或多种有益菌生长，从而促进宿主健康的非消化性低聚糖，包括乳果糖（杜秘克）、乳梨醇（拉克替醇）、果聚糖、菊糖等制剂。益肝元能通过选择性地促进肠道有益菌的生长以提高其定植抗力，并籍以抑制潜在致病菌生长及其有害代谢物的产生，从而避免肠源性内毒素的产生。此外，乳果糖还可直接灭活内毒素，并通过其酸性代谢产物促进肠蠕动，加快肠道细菌及毒素的排出。我们通过动物实验研究发现，乳果糖可显著减轻高脂饮食大鼠脂肪性肝炎的肝组织学炎症坏死程度。

合生元是有选择性地将益生菌和益生元组合使用，旨在起到协同作用。国际上多采用双歧杆菌、乳酸杆菌和发酵型纤维联用。考虑到肠道内细菌的多样性和复杂性，采用单一的菌群疗法似乎力不从心，为此合生元将是今后重点研究的方向。

肠道微生物研究进展篇9

关键词：发酵香肠；香辛料；菌群；风味；研究进展

Current Status of Studies on Spices Effect on the Flavor of Fermented Sausages

ZHANG Gensheng， YU Min， CHENG Jianbo， DING Xiaojun

（College of Food Engineering， Harbin University of Commerce， Harbin 150076， China）

Abstract： Spices greatly contribute to the flavor of fermented sausages. This paper expounds the direct contribution of flavor compounds of spices to the flavor of fermented sausages and the effect of spices on microbes in fermented sausages and consequently on its flavor characteristics. At the same time， future directions for research on the mechanism of action of spices in fermented sausages are discussed， which will provide valuable references for the development and research of high-quality fermented meat products.

Key words： fermented sausage； spices； micsroflora； flavor； progress

中图分类号：TS251.1 文献标志码：A 文章编号：1001-8123（2015）05-0031-04

doi： 10.7506/rlyj1001-8123-201505008

近些年来，由于人们生活水平的提高，对肉制品的各方面要求也会越来越高。因此，色泽鲜艳、营养丰富、安全性高、保质期长、风味良好的的发酵肉制品尤其是发酵香肠正快速在人们的餐桌上呈现。发酵肉制品是指在自然或人工控制条件下，微生物或酶进行发酵作用后，使原料肉发生一系列生物化学变化及物理变化，而形成具有特殊风味、色泽和质地以及较长保存期的肉制品[1]。通过原料肉中的有益微生物发酵，达到蛋白质的变性和降解，改善了产品质地并提高了蛋白质的吸收率；微生物发酵及内源酶共同发挥作用赋予香肠独特的风味，源于其间形成的酸类、醇类、杂环化合物等大量芳香类物质。而且发酵香肠形成过程中，亚硝酸盐的残留量被显著降低，降低了食用的安全隐患[2]。我国的发酵肉制品已经经历了漫长的发展过程，但长期以来仍然是以自然发酵生产为主而且技术水平落后[3]。尤其是香辛料对发酵肉制品风味及微生物的影响等方面，还缺乏深入系统的研究，存在着一定的研究空白。

1 香辛料在发酵香肠中的作用

香辛料是一类从植物花、茎、叶、根、果实或全草等提炼加工出来的能够使食品呈现出各种麻辣、辛香、苦甜等典型风味特征的的食用植物香料的统称[4]。Meynier等[5]研究发现，香辛料在食品中发挥着重要的作用，不但起到调色、调香、增味作用，还能对食品起到抗菌、防腐以及抗氧化作用。我国的发酵香肠以自然发酵为主，这种发酵依靠的是原料微生物区系中的有益菌与致病菌的竞争作用，而香辛料是发酵香肠的重要组成部分，它主要含有酚类和精油（萜类），在香肠制品加工中，这些成分可有效去除原料肉的腥、膻等不良风味，赋予产品良好的风味，并促进了某些有益菌的生长，更有利于有益菌的竞争作用。汤卫东等[6]研究得出，发酵香肠中的混合香辛料能改善口感，显著提高香肠质量的稳定性。胡宗蕃[7]提出几种香辛料同时使用可明显延长发酵香肠的货架期。因此在香肠制作过程中添加的多种香辛料，不仅改善了风味，增加了发酵香肠的风味成分种类，使风味更加协调，而且在一定程度上起到了防腐抗菌的作用，延长了发酵香肠的保质期，它的特殊功能对发酵香肠来说十分重要，是其他物质所不能替代的。

2 香辛料对发酵香肠风味的影响

2.1 发酵香肠中的风味物质

19世纪50年代以来，人们就对食品风味进行了初步研究，而后食品风味的重要性被关注并开始了探索性的研究[8]。风味在各种肉制品中被作为非常重要的质量指标[9]。发酵香肠是肉制品中比较重要的的一类，其中的风味物质有很大研究价值，国内外研究者对风味进行了大量研究，如Marco等[10]用同时蒸馏萃取法鉴定出发酵干香肠中的102 种挥发性风味成分，被检测出的风味成分种类包括19 种醛、18 种醇、10 种酸、12 种酮、12 种酯、22 种烃、2 种呋喃、4 种含硫化合物和氯仿，Flores等[11]也用同样的提取方法鉴定出了其中的大部分挥发性风味成分。Berdague等[12]采用动态顶空/气质联机，鉴定出80 种发酵香肠中的风味物质，其中包括烃、酮、醛、羧酸、醇、含氯化合物及挥发性氨等物质；Johansson等[13]对接种戊糖片球菌和木糖葡萄球菌的发酵肠采用吹扫捕集/气质联机分析了的挥发性风味成分，鉴定出了88 种风味成分，其中52%的成分是萜类、20%是含硫化合物、其余成分占了23%。赵丽华等[14]采用动态顶空制样/吹扫捕集技术结合气-质联机，对羊肉发酵干香肠成熟后风味成分进行了鉴定，得出共有52种挥发性风味成分，主要由10类化合物组成，其中包括酸类、醛类、酮类、烷烃类、醇类、酯类、呋喃类、萜类、芳烃类和含氮化合物，而烷烃类（10 种）种类居于首位，占总种类数的19.23%；居于第2位的是萜类，占总种类数的17.5%，对羊肉发酵香肠的风味起到重要作用。牛爽[15]采用同时蒸馏萃取法以壬烷为内标对发酵干香肠中的挥发性风味成分进行分析，发现风味物质主要来自于添加的黑胡椒和脂类氧化，最终风味物质主要由胡椒类、醛类、醇类、酮类、烷烃类和其他6类成分组成。张未风等[16]采用固相微萃取-气相色谱-质谱联用分析技术对小尾寒羊风干香肠挥发性成分进行了分析，共鉴定了82 种化合物。其中主要包括醛类、酯类、醇类、萜类等风味物质。通过以上研究结果不难发现，不同的提取分析方法、不同的操作工艺条件得出的发酵香肠中的风味成分的组成、种类不完全相同。

2.2 香辛料对发酵香肠风味的影响

香辛料本身含有多种风味成分，影响着发酵香肠的风味，但对于发酵香肠中来源于香辛料本身的风味物质的研究并不是很多。发酵香肠的发酵过程中会产生有异味的挥发性酸，而香辛料的加入使它们的生成和挥发速度被有效地减缓，但主要是香辛料本身风味发挥的作用，掩蔽肉类的不良风味来达到除臭目的[17]。香辛料中的风味物质占发酵香肠中挥发物的60%，发酵香肠中的的香辛料以胡椒、花椒和丁香为主，对其风味影响较大。李祖光等[18]对胡椒风味物质研究得出，挥发性风味物质大多是一些不同结构的单萜类化合物、单萜类氧化物和倍半萜类化合物，其中含量大于1%的β-石竹烯、3-蒈烯、β-水芹烯、胡椒烯、δ-榄香烯、β-蒎烯、α-律草烯，都是胡椒的特征风味成分，对发酵香肠的风味有重要影响。花椒的香味成分和麻味成分构成花椒的风味物质。其中麻味成分主要是来自一些酰胺类物质，它们具有浓烈的刺激性。而香味成分来源于花椒挥发油，由烃类含氧有机化合物和一些烯烃类化合物组成[19]。张慧[20]对花椒的风味物质的进行研究，从花椒中共分离出56 个组分，其中鉴定出化学成分有32 个，在组分中含量最高的是单菇烯类化合物，共12 种，占挥发油总量的44.60%；醇类化合物共有7 种，占挥发油总量的17.74%；其余物质为酯类、醚类、醛类、酚类、酮酚类等，这些成分都是影响发酵香肠风味的重要物质。赵晨曦等[21]已经明确了丁香中有46 种化合物，具有生物活性的化合物丁香酚和石竹烯在丁香果挥发油分别为22.667%和7.147%，此外还有水杨酸甲酯、甲基正戊基酮等这些成分都对发酵香肠的风味有着重要作用。

3 香辛料对发酵香肠中微生物的影响进而导致风味的变化

大量研究表明，微生物对发酵香肠的风味是有贡献的，微生物的变化也影响最终风味的形成。发酵香肠的风味形成是由复合菌系共同起作用的，主要是乳酸菌、霉菌、酵母、微球菌和葡萄球菌，此外还有一些链球菌，他们在发酵香肠中都发挥着各自的作用[22-24]。而我国发酵香肠多数属于自然发酵，即完全由肉、混合香辛料及环境中的微生物共同作用来完成发酵和成熟而形成特有的风味。香辛料对香肠发酵过程中微生物的变化情况产生一定影响，分析微生物的变化对发酵香肠风味物质所带来的影响，同时使微生物的变化向良好风味方向发展，是近年来热门的研究方向。

3.1 香辛料对发酵香肠中微生物的影响

自20世纪70年代，我国的发酵肉制品大规模工业化生产以来，众多学者已对发酵肉制品中香辛料对微生物的作用进行了广泛的探讨。很多研究表明发酵香肠中香辛料的加入对促进有益菌，抑制有害菌的生长起到了一定的作用。毛学英[25]研究确定了发酵香肠中天然香辛料促进了发酵过程中的乳酸菌产酸，从而使腐败菌及致病菌的生长得到了有效的抑制，不仅加快了发酵速度、缩短了发酵周期，而且保证了发酵香肠的质量。赵丽华[26]研究得出黑胡椒中的大量萜类物质可明显抑制发酵香肠生产过程中脂肪的氧化和微生物的生长，保证了产品的质量和安全，其中黑胡椒对促进乳酸菌生长的效果明显，使乳酸菌数显著增加，有效抑制了杂菌的生长，同时在发酵后期又大大促进了葡萄球菌的生长，有利于发酵香肠的良好风味和感官品质的形成。顾仁勇等[27]通过对丁香精油的抑菌性研究明确，丁香对大肠杆菌、酿酒酵母、鲁氏酵母及霉菌等都有较强的抑制作用。李巧如等[28]研究证明，丁香提取液对产酸杆菌、金黄色葡萄球菌、阴沟杆菌、产硫杆菌等有害菌均有较强的抑制作用。周建新等[29]提出，丁香对热较稳定，抑菌能力较强，可同时做冷、热各种加工食品的防腐剂；且抗菌谱广，抑菌效力强，对细菌、酵母及霉菌抑制作用强。

3.2 发酵肉香肠中的微生物变化对风味的影响

发酵香肠中的多种微生物需要在一定条件下共同作用才能形成独特风味，已经被大量研究所证明。王海燕等[30]通过对自然发酵和添加微生物发酵剂的两组发酵香肠中挥发性成分进行研究，发现添加发酵剂显著增加了酯类的含量，从而提高了香肠的风味品质，而风味成分中的酯类来源于微生物作用下醇类和酸类的酯化反应。同时，鉴定出的3 种醇和一种酮，都来自微生物代谢碳水化合物所生成的产物，这些物质都对发酵香肠特征风味的形成有重要作用。乳酸菌在发酵香肠形成过程中将碳水化合物分解成乳酸而降低pH值，有利于改善香肠的组织结构，抑制病原微生物的生长和毒素的产生，显著提高香肠的营养价值，赋予产品独特的发酵风味[31]。乳酸菌在发酵香肠中产生大量的乳酸，在酸性条件下，香肠中的蛋白质和脂肪更容易发生一系列的物理、化学和生物反应，提高了游离氨基酸和脂肪酸的含量，同时提高了蛋白质的消化率[32-33]。郭松年等[34]还得出乳酸菌在发酵中产生的乳酸、丙酸、醋酸等有机酸，使香肠产生柔和的酸味，同时与醇、酮、醛等物质相互作用产生新的呈味物质。香辛料的添加促进了乳酸菌的生长，更有利于香肠形成良好地风味。马长伟等[35]研究得出葡萄球菌可以分解蛋白质和脂肪生成醛、酮、醇等风味物质，对发酵香肠形成良好的干腌风味起促进作用，在呈味方面作用极其显著。王永霞等[36]得出葡萄球菌除了能够改善风味外，还能改善产品色泽及延缓酸败。而黑胡椒的加入促进了葡萄球菌的生长，也就有利于改善香肠色泽及延缓酸败，并促进干腌风味的形成，使风味向良好方向发展。

由此可看出，发酵香肠原料肉中必需的香辛料对发酵过程中的微生物生长起到重要作用，促进了有益菌的生长，抑制了有害菌的繁殖，而微生物的变化又会对风味的形成有重要影响，因此合理添加香辛料既提高了香肠的食用安全性同又使风味得以改善。

4 结 语

自从上世纪60年代以来，就有关于发酵香肠中挥发性风味物质及菌群变化的研究报道出现，但大多数是研究的发酵香肠的表层机理。香辛料的加入对发酵过程中的菌群和风味都有影响，所以深入细致研究发酵香肠中比较重要的香辛料对发酵香肠制作过程中的菌群及风味变化的影响规律，进而深入探究微生物变化与风味之间的关系是未来机理探索的重要方向之一。根据目前公开资料，国内外关于利用动态顶空固相微萃取结合气相色谱质谱联用，分析发酵香肠挥发性风味成分的研究报道还很少，对于用此方法分析香辛料对发酵香肠中挥发性风味成分的影响研究几乎未见报道，此方向可进一步做更细致的探索。另外，微生物的变化直接影响风干肠的食用安全性和货架期，明确几种重要香辛料对发酵香肠整个生产过程中几大类菌群所产生的影响，分析其是否促进有益菌，使有益菌成为优势菌，这将对发酵肉制品行业的未来发展有极为重要的意义。

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肠道微生物研究进展篇10

【关键词】 慢性消化病；患者；肠粘膜屏障功能障碍；肠道微生态；关系

文章编号：1004-7484（2014）-02-0652-02

医学研究证实，肠粘膜屏障功能障碍是肠粘膜通透性改变和肠道内菌群失调共同作用的结果，严重时，肠壁的通透性会增加，导致肠道内外的细菌及肠道代谢产物向肠道外移位。而肠粘膜通透性改变和菌群失调则是导致细菌移位的两个独立因素。现阶段，我国医疗行业还没有一套完整，权威的诊断和治疗肠粘膜屏障功能障碍疾病的方法，因此给治疗带来了一定的难度，本文主要通过对多种慢性消化病患者肠道通透性，以及粪便菌群的分析和测定，旨在说明肠道微生态平衡与肠粘膜屏障功能障碍的联系，为以后的医学研究提供依据，现将试验过程整理如下：

1 资料与方法

1.1 临床资料 从我院2011年5月至2012年5月入院治疗的患者中，①选取15例肝硬化腹水患者，组成研究一组，其中有男性患者9例，女性患者6例，患者平均年龄为43.8岁。②选取15例患有原发性肝癌的患者，组成研究二组。其中有男性患者11例，女性患者4例，患者平均年龄为57.6岁。③选取15例胃肠部位患有肿瘤的患者，组成研究三组。根据癌症分期原则，15例患者中有12例胃癌三期患者，有3例肠癌四期患者。这其中有男性患者10例，女性患者5例，患者的平均年龄为58.3岁。④最后选取15例单纯性患有慢性胃炎的患者，组成对照组。其中有男性患者8例，女性患者7例，患者的平均年龄为37.9岁。

1.2 方法 首先，让所有患者服用质量为10克的聚乙二醇PEG600药剂，服药后6小时，分别采集患者新鲜尿液、粪便，并留作备用。

1.2.1 粪便菌落组织研究 采用10倍于前文所取新鲜粪便量的生理盐水来对患者粪便进行稀释，将3种不同稀释程度的新鲜粪便取出，接种于干净的培养器皿之中，供给氧气，进行科学培养。按照现代肠道微生态学有关分析标准，对培养的粪便菌群结果进行分析。

1.2.2 尿PEG600测量屏障功能障碍法的使用 在不同长度的波长照射下，分别测量硫氰化铁化合物在三氯甲烷萃取物和水相里的最大波长长度。变换时间衡量化合物对波的吸收程度。并把PEG600溶液制备成标准的浓度，将其作为衡量的标准线。算出回收率和相对标准偏差。

1.2.3 尿液吸光程度的测量 依次将尿PEG600溶液，尿液样本放置于波长最大处，记录其吸光程度。

1.3 统计学原理 将本次试验统计出的数据采用SPSSI6.0统计学软件比对，其中以t来代表数据资料，当P小于0.05时，表示研究具备差异性，此时统计结果符合统计学原理，具有统计学意义。

2 结 果

2.1 当PEG600溶液存在的情况下，硫氰化铁与三氯甲烷萃取物融合，当光照波长长度为505纳米时，硫氰化铁化合物产生位移。对光波的吸收程度和溶液的浓度有线性关系。这种方式在溶液密度为0.25g/L至2.5g/L时有效。回收几率为104%，相对标准的偏差程度低于百分之六。这充分说明了这种方式的误差性较好，结果真实可靠，可以进行科学研究。

2.2 通过将患有慢性病患者的前三组与对照组患者的尿液检测结果进行比对，发现前三组患者尿液里PEG600的量明显高于对照组。这表明患有慢性病患者的肠道的通透性强于正常人群。现将各组患者尿液的检查结果统计，见表1。

2.3 粪便菌落组织研究结果 对于前文提到的粪便菌落组织研究，试验结果显示，研究组的所有患者都或多或少患有粪便菌群失调症，程度不一，但对照组的患者则没有这种情况发生。虽然患有粪便菌群失调症患者的尿液中PEG600含量高于粪便正常人群，本次试验中，两类患者尿液中PEG600的平均含量分别为（88.743±12.875）μg，（78.261±10.241）μg。由于本次研究的患者人数较少，故而可能导致统计学差异性不明显，P大于0.05，没有统计学意义，因此，在本次试验中无法证实粪便失调症是否与患者肠粘膜通透性的变化有关，本次试验不做过多研究。

3 讨 论

肠粘膜的通透性指的是人体的肠道表面可以通过一些分子物质，这些分子只是通过简单的扩散运动就可以穿过肠粘膜，这种可以通过分子的特性即被称为肠粘膜的通透性。医学界通常将以下三类分子作为判定肠粘膜通透性的介质：糖分子探针，同位素分子探针，PEG分子探针。本次试验主要用到了PEG分子探针，通过分析硫氰化铁化合物在含有PEG600的三氯甲烷萃取物和水相里的分配，再利用波长长度测量PEG600。这种方法虽然只能算是对肠粘膜通透性的初步研究，结果可能存在一定偏差，当前科学技术条件下，此法不被认为是检测肠粘膜通透性的权威方式，但本次试验所用仪器简单，操作较为简单，且本次试验涉及的试验人数较少，但如果经过大力推广，增加实验人数，提高试验结果的准确性，笔者认为本实验可以用于肠粘膜通透性检测的临床实践。

本次试验通过PEG600两相系统光度定量法，可以证实，三个研究组患者尿液中的PEG600量相互之间无明显差异，不可以做统计学处理。而这三个研究组患者的尿液与对照组患者的尿液中PEG600含量相比，则有明星差异，含量明显偏高，具备统计学意义，可以用于统计；其中研究一组也就是肝硬化腹水患者的肠粘膜通透性中PEG600的含量尤其之多，这也就说明肝硬化腹水患者肠粘膜的通透性增强的最为剧烈，长此以往，患者容易患有原发性腹膜炎，危及生命。同样，原发性肝癌患者和胃肠部位患有肿瘤的患者的肠粘膜通透性也增加明显，肠粘膜屏障功能严重受损，在临床治疗时，应充分考虑该病并给予患者适当的药物治疗，缓解病变。肠粘膜通透性增强，很容易导致细菌进入肠道，细菌移位造成感染，进而诱导内霉素休克，甚至引发败血症，严重的还可能导致全身炎症综合症，最终导致患者的器官全面衰竭，危及患者生命。细菌移位产生的因素中，肠道菌群失调也占据其中。

本次研究显示，粪便中菌群失调的患者肠粘膜的通透性与菌群正常的患者无明显偏差，这说明，肠道菌群与肠粘膜的通透性之间不存在致命联系，肠道菌群失调和肠粘膜通透性应该是肠粘膜屏障功能受损从而致使细菌移位的两个互不相干的因素。因此，笔者认为建立一套完整，权威的有关肠粘膜屏障功能受损疾病的评估诊断标准，对于治疗肠粘膜屏障功能受损疾病很有帮助。此外，对于治疗肠粘膜功能障碍，应从调节肠粘膜通透性和维持肠道微生态平衡两个角度入手，全面诠释肠道屏障功能障碍的临床治疗，救治患者性命，更好的服务于医疗工作。

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