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索南伯格:讓腸道菌群支持腦身健康

來源:泰然健康網(wǎng) 時(shí)間:2025年07月05日 21:21

《好腸道》紅筆書評(The Good Gut)書評

Dr. Justin Sonnenburg 索南伯格描繪了腸道菌群這個(gè)“被遺忘的器官”的驚人復(fù)雜性和對人類健康的深遠(yuǎn)影響。從微生物的起源、定植、空間分布,到其與宿主免疫、代謝、神經(jīng)系統(tǒng)的精妙互動,再到如何通過飲食(特別是發(fā)酵食品和多樣化的膳食纖維)來積極塑造健康的菌群,訪談內(nèi)容豐富且極具啟發(fā)性。他強(qiáng)調(diào)了區(qū)分“好碳水”與“壞碳水”的重要性,對益生菌和益生元補(bǔ)劑的應(yīng)用提出了審慎的看法。其團(tuán)隊(duì)關(guān)于發(fā)酵食品和纖維對免疫系統(tǒng)影響的最新研究,提供了改善腸道健康和降低炎癥水平的實(shí)用策略。

嘉賓:Dr. Justin Sonnenburg 索南伯格,斯坦福大學(xué)醫(yī)學(xué)院微生物學(xué)和免疫學(xué)教授,世界頂尖的腸道菌群專家之一。

腸道菌群簡介:

存在于整個(gè)消化道(不僅僅是胃)中的數(shù)萬億微生物。

菌群也存在于身體其他與外界接觸的部位,如鼻子、皮膚。

這些微生物對健康至關(guān)重要,影響激素健康、大腦健康和免疫系統(tǒng)功能。

本期討論內(nèi)容:

腸道菌群的構(gòu)成和空間組織(哪些微生物生活在哪里)。

消化道內(nèi)被稱為“隱窩”(crypts)和“壁龕”(niches)的微小洞穴結(jié)構(gòu),是特定微生物的“黃金地段”,在此處為宿主健康做出貢獻(xiàn)。

如何通過日常行為支持菌群,從而讓菌群支持我們的大腦和身體健康。

嘉賓背景:Dr. Sonnenburg與其配偶Dr. Erica Sonnenburg共同管理實(shí)驗(yàn)室,合著了《好腸道》(The Good Gut: Taking Control of your Weight, your Mood, and your Long Term Health)一書。書中信息至今仍具價(jià)值,本次訪談將在此基礎(chǔ)上介紹最新研究,如發(fā)酵食品和纖維對健康腸道菌群的重要性。

超越營養(yǎng)的討論:本次討論不僅限于營養(yǎng),還將探討行為對菌群的影響,如觸摸、親吻、擁抱、與動物(自家或他人)的互動等。菌群會因行為、營養(yǎng)、情緒及對外界的內(nèi)部反應(yīng)而不斷改變。

腸道菌群基礎(chǔ)知識

什么是菌群 (Microbiome) / (Microbiota)?

索南伯格 Dr. Sonnenburg解釋,這兩個(gè)術(shù)語常被互換使用,指代我們體內(nèi)的菌群。

分布廣泛:不僅在腸道,還遍布全身,如鼻子、口腔、皮膚等所有與外界環(huán)境接觸的部位。

主要棲息地:遠(yuǎn)端腸道/結(jié)腸。這是腸道菌群或腸道菌群的主要所在地。

菌群的密度與構(gòu)成:

驚人的密度:如果放大觀察糞便物質(zhì)或腸道內(nèi)容物,會看到微生物肩并肩、頭尾相連地密集排列,幾乎像一層生物膜。糞便的30-50%由微生物構(gòu)成。

數(shù)量龐大:數(shù)萬億個(gè)微生物細(xì)胞。

物種多樣性:腸道中可能包含數(shù)百至一千種不同的微生物物種(取決于如何定義物種)。

主要成員:細(xì)菌。但也包括其他生命形式:

古菌 (Archaea):類似細(xì)菌但又不同的微生物。

真核生物 (Eukaryotes):如寄生蟲,但也包括真菌等。

病毒:特別是噬菌體(bacteriophages),感染細(xì)菌細(xì)胞,數(shù)量甚至比細(xì)菌多10倍,存在有趣的捕食者-獵物關(guān)系。

人類作為復(fù)雜生態(tài)系統(tǒng):人類不僅是單一物種,更是一個(gè)由成百上千種物種相互作用、共同完成各種生理功能的復(fù)雜、整合的生態(tài)系統(tǒng)。

人是微生物的“載具”? Dr. Sonnenburg提到一種觀點(diǎn),認(rèn)為人類只是微生物精心設(shè)計(jì)的“培養(yǎng)皿”,進(jìn)化過程就是為了高效地將這些微生物培養(yǎng)物代代相傳。

消化道不同區(qū)域的菌群特征

pH值與微生物分布:消化道的pH值從口腔到結(jié)腸逐漸變化,這對微生物的定植有影響。

口腔菌群:

與消化道其他部位的微生物種類差異很大。

通常適應(yīng)高氧環(huán)境。

接觸的營養(yǎng)物質(zhì)與結(jié)腸細(xì)菌不同。

常以生物膜的形式附著在牙齒上,相對固定。

食道與胃部菌群:

群落密度不高,研究較少。

著名的胃部細(xì)菌:幽門螺桿菌 (Helicobacter pylori),可能導(dǎo)致胃潰瘍和胃癌。

胃部環(huán)境極端酸性,微生物需特殊適應(yīng)。

由于密度低、動態(tài)性差、營養(yǎng)物質(zhì)停留時(shí)間短,這些群落更多依賴宿主提供的營養(yǎng),而非飲食。

小腸菌群:

開始變得更密集和復(fù)雜,是研究熱點(diǎn)。

仍是“黑箱”,因其難以直接取樣。一些新技術(shù)(如膠囊內(nèi)窺鏡取樣)正在幫助我們更好地了解。

結(jié)腸菌群:

密度極高,代謝活動極其旺盛,與宿主有大量互動。

研究最充分的區(qū)域:因?yàn)榧S便樣本易于獲取,且能較好地代表結(jié)腸內(nèi)的微生物狀況(通過結(jié)腸鏡檢查等研究證實(shí))。

菌群的起源與早期定植

新生兒的“無菌島”:胎兒在子宮內(nèi)基本處于無菌環(huán)境(對此仍有少量爭論,但主流觀點(diǎn)如此)。每次嬰兒出生,都像一個(gè)全新的、等待物種入駐的島嶼。

早期定植的復(fù)雜過程:在出生后的數(shù)天、數(shù)周、數(shù)月甚至數(shù)年內(nèi),嬰兒的腸道菌群經(jīng)歷一個(gè)復(fù)雜而動態(tài)的組裝過程。

關(guān)鍵時(shí)期:0-1歲。這個(gè)時(shí)期菌群變化最為劇烈,呈現(xiàn)典型的發(fā)育特征,但也可能出錯導(dǎo)致嬰兒健康問題。

早期生活因素的深遠(yuǎn)影響:菌群具有高度可塑性,其發(fā)育軌跡受多種早期因素影響:

出生方式:

剖腹產(chǎn)嬰兒的腸道菌群更像母親的皮膚菌群。

陰道分娩嬰兒則首先接觸到母親產(chǎn)道和糞便中的微生物。

這導(dǎo)致出生最初幾天兩類嬰兒的菌群構(gòu)成顯著不同。

喂養(yǎng)方式:母乳喂養(yǎng) vs. 配方奶喂養(yǎng)。

家庭寵物:有寵物的家庭,嬰兒菌群可能不同。

抗生素暴露。

早期菌群對長期健康的影響:動物研究表明,生命早期定植的微生物種類,可以使宿主的免疫系統(tǒng)、代謝等生理系統(tǒng)走上完全不同的發(fā)育軌跡。

微生物的來源多樣性:

最初來自母親(產(chǎn)道、皮膚、糞便)或醫(yī)院環(huán)境中的照護(hù)者。

但隨后會從各種來源(物體表面、其他人,甚至陌生人)獲取大量微生物,尤其在生命第一年。

寵物的影響:

研究表明,有寵物的家庭,嬰兒菌群與無寵物家庭不同。

直接傳播:寵物(如狗舔舐嬰兒口腔)可能直接引入微生物。

間接傳播:寵物經(jīng)常接觸戶外泥土等環(huán)境微生物,可能作為這些微生物進(jìn)入家庭的“媒介”。

定義健康與不健康的菌群

寵物插曲:Dr. Sonnenburg的狗名叫“路易·巴斯德”(Louis Pasteur),非??蓯?。

“百萬美元問題”:什么是健康的菌群?

這是該領(lǐng)域的核心問題,目前尚無統(tǒng)一定論。

復(fù)雜性與情境依賴:對一個(gè)人或一個(gè)群體健康的菌群,對另一個(gè)人或群體可能并非如此。

可塑性:菌群是可變的,人類生物學(xué)可以適應(yīng)多種不同配置的菌群。

難以完全厘清各種因素。

人類菌群計(jì)劃 (Human Microbiome Project, HMP):

NIH于2008-2009年啟動的大型項(xiàng)目,旨在推動腸道菌群研究。

目標(biāo)之一:定義健康與疾病狀態(tài)下的菌群特征。通過對健康人群和患有特定疾?。ㄈ鏘BD)人群的菌群進(jìn)行測序和比較。

挑戰(zhàn):個(gè)體差異巨大。HMP的研究凸顯了菌群的巨大個(gè)體差異,使得難以簡單地定義“健康”標(biāo)準(zhǔn)。

微生物基因組的龐大:腸道微生物的集體基因組比人類基因組大100-500倍,信息量巨大。

傳統(tǒng)人群菌群的啟示:

對狩獵采集者、鄉(xiāng)村農(nóng)業(yè)人群等傳統(tǒng)人群菌群的研究帶來了“顛覆性”的發(fā)現(xiàn):這些健康人群的生活方式與工業(yè)化社會截然不同,其菌群也與“健康的美國人”的菌群大相徑庭。

引出思考:

“健康美國人”的菌群是否只是在工業(yè)化社會背景下的“相對健康”?

是否存在一種進(jìn)化上更“優(yōu)越”或更符合人類生理的菌群模式(如傳統(tǒng)人群的模式)?

Dobzhansky的名言:“若無進(jìn)化之光,生物學(xué)的一切都無法理解。”

傳統(tǒng)人群的生活方式更接近人類祖先,其菌群(通過古糞便測序證實(shí))也更能代表與我們共同進(jìn)化的菌群,這些微生物可能塑造了我們的人類基因組。

工業(yè)化社會菌群的“退化”假說:

一種可能是,工業(yè)化社會的菌群已經(jīng)“偏離軌道”,因抗生素濫用、工業(yè)化飲食(低纖維、高加工)等因素而退化。

即使HMP研究的是“健康美國人”,記錄的也可能是一種已經(jīng)“受擾動”的菌群,這種菌群可能使人們更容易患上各種炎癥性和代謝性疾病。

類比神經(jīng)科學(xué)的“關(guān)鍵期”與“環(huán)境剝奪”:

早期神經(jīng)科學(xué)研究在標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)室籠養(yǎng)動物(環(huán)境貧乏)中進(jìn)行,后來發(fā)現(xiàn)提供更豐富的環(huán)境(攀爬物、玩具等)后,神經(jīng)回路結(jié)構(gòu)截然不同。這說明之前的研究是在“剝奪”條件下進(jìn)行的。

腸道菌群發(fā)育也可能存在“關(guān)鍵期”。

早期菌群失調(diào)是否可逆?

菌群的重塑:挑戰(zhàn)與機(jī)遇

新興領(lǐng)域:菌群重編程。

與通過CRISPR等技術(shù)改變?nèi)祟惢蚪M相比,改變腸道微生物相對更容易,因其群落具有可塑性。

菌群的“穩(wěn)定狀態(tài)”與“恢復(fù)力”:

無論是健康還是致病的菌群,都傾向于維持一種“穩(wěn)定狀態(tài)”,具有一定的“生物學(xué)引力”,難以輕易將其從該狀態(tài)中移除。

抗生素的例子:口服抗生素會嚴(yán)重沖擊菌群,導(dǎo)致微生物死亡和組成改變,此時(shí)病原體易入侵。但如果未發(fā)生嚴(yán)重感染,菌群通常會逐漸恢復(fù)到與治療前相似(但不完全相同)的狀態(tài)。

飲食干預(yù)的例子:飲食改變會迅速引起菌群變化,但停止干預(yù)后,菌群常會“反彈”回原始狀態(tài),表現(xiàn)出強(qiáng)大的“恢復(fù)力”(resilience)和對改變的“抵抗力”(resistance)。

建立新的穩(wěn)定狀態(tài)的挑戰(zhàn):這意味著將不健康的菌群轉(zhuǎn)變?yōu)榻】档木海枰屑?xì)考慮如何建立一個(gè)新的、能夠抵抗“拉回”原始狀態(tài)的穩(wěn)定群落。

Sonnenburg實(shí)驗(yàn)室的小鼠多代低纖維飲食實(shí)驗(yàn):

實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì):給小鼠喂食低纖維、高脂肪的“西式飲食”,模擬工業(yè)化社會飲食。

第一代結(jié)果:菌群多樣性下降,與工業(yè)化人群和傳統(tǒng)人群的差異相似。但恢復(fù)高纖維健康飲食后,大部分微生物能夠恢復(fù)。

多代效應(yīng):將小鼠維持在低纖維高脂飲食數(shù)代后,菌群進(jìn)行性惡化。到第四代,約70%的物種似乎已經(jīng)滅絕。

不可逆的損失:此時(shí)即使將這些小鼠轉(zhuǎn)回高纖維飲食,其菌群也無法恢復(fù)到原始的多樣性水平。這表明已達(dá)到一個(gè)新的、多樣性較低的穩(wěn)定狀態(tài)。

原因:這些小鼠可能已永久失去了那些滅絕的微生物,無法自行恢復(fù)。

糞菌移植的恢復(fù)作用:如果將一直食用高纖維飲食、保持微生物多樣性的第四代小鼠的糞便移植給那些微生物已退化的同代小鼠(并已轉(zhuǎn)回高纖維飲食),其微生物多樣性能完全恢復(fù)。

重塑健康菌群的策略:獲取微生物 + 滋養(yǎng)微生物:

如果菌群已退化(如因長期抗生素使用或不良飲食),恢復(fù)健康可能需要結(jié)合:

獲取正確的微生物:未來可能通過治療性微生物合劑(許多公司正在研發(fā))。

通過正確的飲食滋養(yǎng)這些微生物。

微生物在消化道內(nèi)的“定居”與“防沖刷”機(jī)制

主持人問:微生物為何不被“沖走”?附著在哪里?與宿主細(xì)胞如何交流?

消化道內(nèi)的環(huán)境梯度:

pH梯度:從酸性的胃到中性/弱堿性的小腸,再到因發(fā)酵產(chǎn)酸而pH再次下降的結(jié)腸。

膽汁梯度:小腸分泌膽汁,形成獨(dú)特的化學(xué)環(huán)境,利于某些“嗜膽汁”細(xì)菌生存。

營養(yǎng)梯度:食物離開胃后,簡單營養(yǎng)物質(zhì)(如單糖)迅速被吸收,因此小腸微生物可能更擅長利用單糖,而結(jié)腸微生物則主要依賴未被消化的復(fù)雜碳水(纖維)。

免疫梯度:小腸是免疫系統(tǒng)高度活躍的區(qū)域。其主要功能是吸收,因此屏障不能過于堅(jiān)固,需要強(qiáng)大的免疫監(jiān)控來防止微生物入侵。

黏液層:微生物的“家園”與“防洪堤”:

消化道內(nèi)壁覆蓋一層黏液,由上皮細(xì)胞分泌,主要成分是碳水。

功能:保持微生物在適當(dāng)位置,允許營養(yǎng)物質(zhì)和水分吸收,同時(shí)阻止大分子(如細(xì)菌)直接接觸上皮細(xì)胞。

周轉(zhuǎn)緩慢:黏液層的更新速度慢于腸道內(nèi)容物的流過速度。

微生物的附著與利用:許多微生物能附著在黏液層上,甚至以黏液為食(如Akkermansia muciniphila,即“嗜黏蛋白阿克曼氏菌”)。這使其能抵抗腸道內(nèi)容物的沖刷。

隱窩:微生物的“VIP包廂”:

腸道上皮存在稱為“隱窩”的內(nèi)陷結(jié)構(gòu),是干細(xì)胞(產(chǎn)生上皮細(xì)胞)的所在地。

一些微生物能在這些隱窩中形成群落。

Sonnenburg實(shí)驗(yàn)室的研究表明,定植于隱窩的微生物在維持其在腸道中優(yōu)勢地位方面具有巨大優(yōu)勢,能有效排擠后來的競爭者,可能是因?yàn)殡[窩提供了更穩(wěn)定的“避風(fēng)港”。

消化道內(nèi)存在復(fù)雜的環(huán)境梯度(pH、膽汁、營養(yǎng)、免疫)。黏液層和腸道隱窩等特殊結(jié)構(gòu)為微生物提供了附著、定植和抵抗腸道內(nèi)容物沖刷的“生態(tài)位”。

凈化/乏食對菌群的影響:科學(xué)證據(jù)的缺乏

關(guān)于“凈化”(Cleanses)和乏食的科學(xué)研究有限。難以斷言其好壞。

工業(yè)化社會的消化道問題背景:我們普遍存在消化道問題,可能與高度加工的飲食和受擾動的菌群有關(guān)。因此,評估這些干預(yù)措施的效果時(shí),需考慮我們的“起點(diǎn)”可能本就不佳。

乏食與生酮等療法的“情境效益”:在代謝綜合征等疾病背景下,或?qū)τ陂L期不良飲食的人,這些療法可能帶來顯著益處。

依從性與“全或無”心理:

間歇乏食、限時(shí)進(jìn)食、排除性飲食(如純?nèi)澔蚣兯兀┲粤餍?,部分原因在于其“全或無”的規(guī)則有時(shí)比進(jìn)行細(xì)致的食物選擇和份量控制更容易堅(jiān)持(神經(jīng)生物學(xué)上的“執(zhí)行/禁止”回路)。對許多人來說,“不吃”比“少吃”更容易。

飲食建議的簡單化與普適性(Christopher Gardner的觀點(diǎn)):

Gardner認(rèn)為,健康的飲食可以非常簡單:以植物為基礎(chǔ),富含纖維。如果能做好這一點(diǎn),其他許多細(xì)枝末節(jié)的規(guī)則就不那么重要了,因?yàn)榇罅繑z入高纖維植物性食物自然會限制肉類和甜食的過量攝入。

這與Michael Pollan的“吃真食物,別太多,多吃植物”異曲同工。

腸胃科醫(yī)生面臨的挑戰(zhàn):即使是很明確的健康飲食建議(如多吃高纖維植物),也很難讓患者有效執(zhí)行,除非采用“排除法”或“全或無”的極端策略。

乏食對菌群的影響:黏液利用菌的增殖:

在延長乏食期間(如冬眠動物),由于缺乏外源性食物,腸道中那些擅長利用宿主自身分泌的黏液作為營養(yǎng)的細(xì)菌會增殖。

潛在風(fēng)險(xiǎn):過度消耗黏液可能使微生物過于靠近宿主組織,引發(fā)炎癥(在膳食纖維剝奪的動物模型中已觀察到)。

短期乏食可能無礙,甚至有代謝益處。但長期乏食對腸道菌群的健康影響尚不明確。

“凈化/灌腸”的風(fēng)險(xiǎn):破壞菌群,聽天由命。

在旨在重編程腸道菌群的治療中(如糞菌移植),第一步確實(shí)是“清空”原有的菌群。

但如果沒有后續(xù)的、有針對性的健康菌群的“重新播種”,單純的“清空”就像玩俄羅斯輪盤,無法保證之后定植的是有益菌群。

強(qiáng)烈建議在進(jìn)行此類操作時(shí),密切關(guān)注后續(xù)的飲食,以支持健康菌群的重建。

結(jié)論10:關(guān)于乏食和“凈化”對腸道菌群長期健康影響的高質(zhì)量科學(xué)證據(jù)仍然缺乏。短期乏食可能有代謝益處,但可能導(dǎo)致黏液利用菌增殖。而“凈化/灌腸”等操作,如果沒有后續(xù)科學(xué)的菌群重建策略,則可能弊大于利。

飲食中碳水的再認(rèn)識:好碳水 vs. 壞碳水

主持人觀察:低碳水飲食的流行與對碳水的普遍恐懼。許多人感覺在戒斷碳水后更健康。

Dr. Sonnenburg的解讀:問題在于人們吃的碳水類型太差。

美國等工業(yè)化國家的飲食中,碳水主要來自精制淀粉和簡單糖,這些會導(dǎo)致血糖劇烈波動,對健康不利。

“好碳水”:微生物可用碳水 (Microbiota-Accessible Carbohydrates, MACs)。

指那些我們自身無法消化,但能被腸道微生物利用的復(fù)雜碳水,即膳食纖維。

使用“微生物可用碳水”這個(gè)術(shù)語,是為了強(qiáng)調(diào)并非所有碳水都是壞的。

壞碳水(簡單糖、精制淀粉)的代謝路徑與后果:在小腸被分解為單糖,迅速吸收入血,導(dǎo)致高血糖和胰島素飆升,產(chǎn)生負(fù)面代謝效應(yīng)。

好碳水(膳食纖維/MAC微生物可用碳水)的代謝路徑與益處:

到達(dá)結(jié)腸,被菌群發(fā)酵。

產(chǎn)生大量有益的短鏈脂肪酸 (Short-Chain Fatty Acids, SCFAs),如丁酸鹽。

短鏈脂肪酸的多種生理功能:為結(jié)腸細(xì)胞供能、強(qiáng)化腸道屏障、抑制炎癥、調(diào)節(jié)免疫系統(tǒng)、調(diào)節(jié)代謝。

食用富含微生物可用碳水的復(fù)雜碳水,血糖反應(yīng)平穩(wěn)(低GI),并產(chǎn)生具有調(diào)節(jié)作用的SCFAs。

結(jié)論11:區(qū)分“好碳水”(膳食纖維/MACs)和“壞碳水”(簡單糖、精制淀粉)至關(guān)重要。大多數(shù)人應(yīng)減少“壞碳水”攝入,并大幅增加“好碳水”攝入,以滋養(yǎng)腸道菌群,產(chǎn)生有益的SCFAs,從而改善整體健康。

十二、 飲食的遺傳與文化適應(yīng)性

人類基因組對飲食的短期適應(yīng):乳糖酶持久性。在過去一萬年內(nèi),某些人群進(jìn)化出了在成年后仍能表達(dá)乳糖酶的能力,從而能夠消化乳制品。

腸道菌群對飲食的文化適應(yīng):海藻降解。

大多數(shù)美國人食用壽司中的海苔(含紫菜聚糖,一種膳食纖維)后,紫菜聚糖會未經(jīng)消化地排出。

而長期食用海藻的東南亞人群,其腸道菌群中存在能夠代謝紫菜聚糖的細(xì)菌。這些細(xì)菌通過水平基因轉(zhuǎn)移獲得了降解紫菜聚糖的基因。

狩獵采集者的高纖維飲食:適應(yīng)性而非偏好。

Sonnenburg實(shí)驗(yàn)室研究的哈扎人(非洲狩獵采集者)每日膳食纖維攝入量高達(dá)100-150克,遠(yuǎn)高于美國人的15克。

其他大多數(shù)狩獵采集人群也食用大量膳食纖維。

原因:植物是穩(wěn)定可靠的食物來源。狩獵大型動物成功率很低(哈扎人約1/20),日常依賴漿果、塊莖、猴面包樹果實(shí)等植物。

食物偏好:肉和蜂蜜。他們并非熱愛纖維,而是大腦天生渴望高熱量密度的食物(糖、脂肪、蛋白質(zhì))。如果將哈扎人置于美國餐廳,他們也會做出與我們相似的“糟糕”選擇。

結(jié)論12:人類基因組和腸道菌群都能在一定程度上適應(yīng)不同的飲食模式。然而,從進(jìn)化和人類學(xué)角度看,高纖維飲食(富含微生物可用碳水)是與我們長期共同進(jìn)化的菌群所適應(yīng)的基礎(chǔ)飲食模式。

十三、 加工食品對菌群的危害

主持人總結(jié):無論何種飲食流派(純素到純?nèi)猓?,避免加工食品都是共識。

Dr. Sonnenburg確認(rèn):加工食品對菌群有害。

加工食品中有害成分舉例:

簡單營養(yǎng)素(精制糖、精制淀粉):已討論過其負(fù)面影響。

人工甜味劑:對腸道菌群有巨大的負(fù)面影響,可能導(dǎo)致代謝綜合征(基于Weizmann研究所的漂亮工作)。

主持人提及Diego Bohorquez實(shí)驗(yàn)室發(fā)現(xiàn)腸道神經(jīng)細(xì)胞能區(qū)分天然糖和人工甜味劑,向大腦發(fā)送不同信號,提示人工甜味劑可能通過神經(jīng)途徑影響生理。

乳化劑:用于維持加工食品貨架期穩(wěn)定性和質(zhì)地。已知會破壞腸道黏液層,導(dǎo)致炎癥,并在動物模型中與代謝綜合征相關(guān)。

植物性非熱量甜味劑(如甜菊糖、羅漢果甜苷):

研究較少。

通常甜度極高,所需劑量小,因此負(fù)面影響可能較小。

可能因其天然來源和人類進(jìn)化過程中的接觸,身體更“知道”如何處理。

但仍需更多研究。

Dr. Sonnenburg個(gè)人的飲食變遷:從愛甜食到口味清淡。

過去有下午吃甜點(diǎn)(松餅、餅干)的習(xí)慣,改變過程非常困難。

通過五年多的逐步調(diào)整,現(xiàn)在口味已發(fā)生改變,不再喜歡過甜的食物,甚至覺得過去常吃的甜點(diǎn)現(xiàn)在難以入口。

他盡量避免人工甜味劑,也避免含糖的甜食,因?yàn)檫@些現(xiàn)在對他來說味道并不好。

結(jié)論13:加工食品中的多種成分(精制糖、人工甜味劑、乳化劑等)對腸道菌群和整體健康具有明確的負(fù)面影響,應(yīng)盡可能避免。

十四、 關(guān)于益生菌和益生元的再思考

主持人關(guān)于益生菌導(dǎo)致“腦霧”的提問。幾年前有報(bào)道稱過量攝入益生菌膠囊可能導(dǎo)致腦霧。

益生菌市場的亂象與選購建議:

“蛇油”遍地:許多公司利用人們的恐懼牟利,其產(chǎn)品缺乏數(shù)據(jù)支持。

“買家當(dāng)心”:補(bǔ)充劑市場監(jiān)管寬松,產(chǎn)品質(zhì)量參差不齊。許多產(chǎn)品的實(shí)際成分與標(biāo)簽不符(基于測序研究)。

選擇建議:

尋找有獨(dú)立第三方驗(yàn)證的產(chǎn)品。

選擇聲譽(yù)良好、注重品控的知名品牌。

最重要:尋找支持特定健康聲稱的、設(shè)計(jì)良好的臨床研究,并選擇該研究中使用的特定益生菌產(chǎn)品。 這對非科研人員來說很難評估,必要時(shí)咨詢醫(yī)生。

益生菌對菌群的真實(shí)影響:數(shù)據(jù)并不總是積極。

一些研究顯示,益生菌甚至可能減緩抗生素治療后腸道黏膜菌群的恢復(fù)。

在某些疾病治療中,益生菌的效果也不如預(yù)期。

薈萃分析的提示:在特定情況下(如抗生素相關(guān)性腹瀉、病毒性腹瀉的恢復(fù)),某些益生菌可能有益。

但由于產(chǎn)品繁多、個(gè)體差異巨大,很難一概而論。

益生元(純化纖維)的復(fù)雜性:

研究結(jié)果好壞參半。

單一純化纖維的潛在問題:可能導(dǎo)致特定少數(shù)幾種擅長利用該纖維的細(xì)菌過度增殖,反而降低菌群多樣性。

難以用純化纖維復(fù)制天然食物(如沙拉吧提供的多樣化復(fù)雜碳水)對菌群的益處。

主流觀點(diǎn):多樣化的植物性食物來源(富含多種纖維)優(yōu)于純化纖維。

特定益處:對某些人,純化纖維可能改善腸道蠕動或解決特定腸道健康問題。

潛在風(fēng)險(xiǎn)(與高脂飲食結(jié)合時(shí)):小鼠研究表明,在西式高脂肪飲食基礎(chǔ)上添加快速發(fā)酵的纖維,可能導(dǎo)致肝臟異常代謝,甚至誘發(fā)肝細(xì)胞癌。這提示純化纖維與天然食物中的纖維在發(fā)酵速率和生理效應(yīng)上可能存在顯著差異。

結(jié)論14:對于益生菌和益生元(純化纖維)的補(bǔ)充,應(yīng)持謹(jǐn)慎態(tài)度。益生菌產(chǎn)品需仔細(xì)甄別,尋找有特定臨床研究支持的菌株。純化益生元纖維可能不如多樣化的天然膳食纖維有益,甚至在某些情況下(如與不良飲食模式結(jié)合)可能存在風(fēng)險(xiǎn)。

十五、 索南伯格實(shí)驗(yàn)室關(guān)于纖維與發(fā)酵食品的里程碑式研究

研究背景與動機(jī):

從“治療疾病”到“預(yù)防疾病”的思維轉(zhuǎn)變:認(rèn)識到西醫(yī)“等待疾病出現(xiàn)再治療”的模式在應(yīng)對慢性炎癥性疾病方面效果不佳。

腸道菌群在免疫調(diào)節(jié)中的核心作用:大量研究表明,改變菌群可以從根本上改變免疫系統(tǒng)的運(yùn)作方式。

工業(yè)化生活方式對菌群的損害:抗生素、不良飲食等導(dǎo)致工業(yè)化人群的菌群退化,可能使其免疫系統(tǒng)處于一種“低度炎癥”的設(shè)定點(diǎn),從而易患各種炎癥性疾病。

研究目標(biāo):探索如何通過飲食干預(yù)(特別是纖維和發(fā)酵食品)來重構(gòu)腸道菌群的組成和功能,從而調(diào)節(jié)免疫系統(tǒng),降低炎癥水平,預(yù)防慢性疾病。

與Christopher Gardner團(tuán)隊(duì)及斯坦福人類免疫監(jiān)測中心的合作:結(jié)合了菌群專業(yè)知識、人類營養(yǎng)干預(yù)經(jīng)驗(yàn)以及先進(jìn)的人類免疫學(xué)分析技術(shù)。

研究設(shè)計(jì):

干預(yù)手段:

高纖維飲食組:指導(dǎo)參與者大幅增加植物性膳食纖維攝入(從平均15-20克/天增加到超過40克/天),主要通過全谷物、豆類、蔬菜、堅(jiān)果等。飲食的其他方面也隨之發(fā)生健康轉(zhuǎn)變(如飽和脂肪和動物蛋白減少,植物蛋白增加)。

高發(fā)酵食品組:指導(dǎo)參與者盡可能多地食用天然發(fā)酵、含有活菌的食品。主要包括酸奶、開菲爾、德式酸菜、韓式泡菜、鹽水發(fā)酵蔬菜(如腌黃瓜)等。強(qiáng)調(diào)選擇冷藏區(qū)的產(chǎn)品,避免罐裝(通常已無活菌)或添加大量糖分的。啤酒不計(jì)入。康普茶是主要飲品之一。

干預(yù)時(shí)長:總共14-17周,其中核心干預(yù)期為10周(4周逐漸增加 + 6周維持高劑量)。發(fā)酵食品組在高劑量期平均每天攝入超過6份發(fā)酵食品。

測量指標(biāo):菌群構(gòu)成、免疫系統(tǒng)數(shù)百種參數(shù)(炎癥因子、免疫細(xì)胞信號通路等)。

研究結(jié)果:出乎意料的發(fā)現(xiàn)。

初始假設(shè):高纖維飲食效果更佳?;诖罅縿游镅芯亢托∈竽P?,他們預(yù)計(jì)高纖維飲食會對菌群多樣性和免疫系統(tǒng)產(chǎn)生巨大積極影響。

實(shí)際結(jié)果:高發(fā)酵食品組效果顯著。

菌群多樣性顯著增加。在工業(yè)化人群中,菌群多樣性增加通常與健康改善相關(guān)。

炎癥標(biāo)志物顯著下降:多種著名的炎癥介質(zhì)(如IL-6, IL-12)水平呈階梯式下降。免疫細(xì)胞內(nèi)的炎癥信號通路活性也降低。

高纖維飲食組的個(gè)體化反應(yīng):

在群體層面,未觀察到預(yù)期的菌群多樣性增加或炎癥水平普遍下降。

深入分析發(fā)現(xiàn):基線菌群多樣性是關(guān)鍵預(yù)測因素。那些在研究開始時(shí)菌群多樣性就比較高的人,對高纖維飲食的反應(yīng)更積極(炎癥水平下降)。而基線多樣性較低的人,則反應(yīng)不佳。

可能的解釋:工業(yè)化人群的菌群可能已嚴(yán)重退化,缺乏有效降解多種膳食纖維的微生物。即使攝入大量纖維,也“無菌可養(yǎng)”。這與移民研究(移民到美國后微生物多樣性和纖維降解能力下降)的結(jié)果一致。可能需要主動重新引入這些缺失的“纖維降解專家菌”。

干預(yù)效果的維持需要持續(xù)努力:在干預(yù)結(jié)束后的“洗脫期”,觀察到許多參與者的菌群多樣性開始停滯甚至逆轉(zhuǎn),表明維持飲食干預(yù)對于保持益處是必要的。

研究的媒體解讀偏差:這項(xiàng)研究在媒體上被廣泛報(bào)道,但解讀各異,有些甚至錯誤地認(rèn)為研究表明“纖維不重要”。

結(jié)論15:對于改善工業(yè)化人群的腸道菌群多樣性和降低炎癥水平,短期內(nèi)(10周)增加發(fā)酵食品的攝入比單純增加膳食纖維更為有效。高纖維飲食的有效性可能取決于個(gè)體基線的菌群多樣性。

十六、 微生物與環(huán)境:衛(wèi)生假說與安全接觸

兒童吃土的現(xiàn)象:與“衛(wèi)生假說”(早期暴露于多樣化微生物環(huán)境有助于免疫系統(tǒng)正常發(fā)育)相關(guān)。

過度消毒的危害:現(xiàn)代環(huán)境中過度使用抗菌產(chǎn)品(如購物車、牙刷中添加抗菌劑)可能限制了人們與有益環(huán)境微生物的接觸。

平衡衛(wèi)生與微生物暴露:

洗手在預(yù)防傳染病方面仍然重要。

但需區(qū)分不同情境:在公共場所(如雜貨店、地鐵)后洗手必要;但在自家花園或遠(yuǎn)足后,即使手上有少量泥土,可能也無需在午餐前過度凈化。

發(fā)酵食品可能是安全獲取有益環(huán)境微生物的途徑之一。

十七、 腸道信號向全身的傳遞機(jī)制

免疫系統(tǒng)是主要途徑:

腸道是人體最大的免疫器官,大量免疫細(xì)胞集中于此,以監(jiān)控密集的腸道微生物。

派爾集合淋巴結(jié) (Peyer's Patches):腸道中的特殊結(jié)構(gòu),能主動將腸腔內(nèi)的微生物“取樣”并呈遞給免疫細(xì)胞,使其“了解敵情”,做好防御準(zhǔn)備,如同“邊境巡邏隊(duì)”。

樹突狀細(xì)胞 (Dendritic Cells):能伸出“手臂”穿過腸道屏障,直接抓取腸腔微生物進(jìn)行取樣。

上皮細(xì)胞的模式識別受體:腸道上皮細(xì)胞表面有大量受體,能識別微生物的分子模式(如內(nèi)毒素LPS)。如果信號過強(qiáng)或位置錯誤,會觸發(fā)炎癥。

免疫細(xì)胞的全身巡邏:腸道中被“教育”的免疫細(xì)胞可以進(jìn)入血液循環(huán),到達(dá)身體其他黏膜部位,實(shí)現(xiàn)全身性的免疫信息共享。

微生物代謝產(chǎn)物的全身影響:

短鏈脂肪酸(SCFAs)只是冰山一角。還有大量其他微生物代謝產(chǎn)物(如吲哚衍生物、酚類,源自氨基酸代謝)能被吸收入血。

這些物質(zhì)可被宿主進(jìn)一步代謝,形成“微生物-宿主共代謝產(chǎn)物”,然后到達(dá)全身各處,與不同組織的受體結(jié)合,觸發(fā)信號級聯(lián)反應(yīng)。

可穿過血腦屏障:腦脊液分析顯示存在這些微生物代謝產(chǎn)物,表明它們能進(jìn)入大腦。

潛在毒性與腎臟清除:許多這類代謝產(chǎn)物在高濃度下可能有毒。腎臟負(fù)責(zé)將其從血液中濾過并排入尿液(因此尿液代謝物能反映腸道代謝活動)。腎病患者因清除能力下降,這些代謝產(chǎn)物會在血液中累積,可能更容易進(jìn)入大腦,導(dǎo)致“腦霧”等神經(jīng)癥狀(腎臟和血腦屏障上存在相似的轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白,負(fù)責(zé)將這些物質(zhì)“泵出”大腦或“泵入”尿液)。

腸-腦軸的神經(jīng)連接:腸道和大腦之間存在直接的神經(jīng)通路(主要是迷走神經(jīng)),進(jìn)行雙向信號傳遞,影響腸道蠕動、免疫反應(yīng)乃至情緒和行為。

結(jié)論16:腸道菌群通過多種途徑(免疫細(xì)胞介導(dǎo)、微生物代謝產(chǎn)物入血、神經(jīng)信號傳遞)與身體其他系統(tǒng)(包括大腦)進(jìn)行復(fù)雜的雙向通訊,從而深刻影響整體健康和疾病狀態(tài)。

十八、 Sonnenburg索南伯格實(shí)驗(yàn)室的未來研究方向與公眾參與

正在進(jìn)行的協(xié)同效應(yīng)研究:計(jì)劃進(jìn)行一項(xiàng)新的研究,比較高纖維飲食、高發(fā)酵食品飲食以及兩者結(jié)合的飲食,觀察是否存在協(xié)同效應(yīng)。

對公眾參與研究的呼吁:斯坦福大學(xué)人類菌群研究中心一直在尋找愿意參與飲食干預(yù)等研究的志愿者。

《好腸道 The Good Gut》一書的初衷:Erica和Justin Sonnenburg夫婦撰寫此書,是為了將菌群領(lǐng)域的研究成果以通俗易懂的方式傳遞給公眾,分享他們因研究而改變自身生活方式的歷程。

有趣的細(xì)節(jié):在菌群學(xué)術(shù)會議上,餐廳沙拉吧的蔬菜總是供不應(yīng)求,這與其他領(lǐng)域的學(xué)術(shù)會議形成鮮明對比,反映了菌群研究者對高纖維飲食的普遍認(rèn)同。

總結(jié)

Dr. Justin Sonnenburg描繪了腸道菌群這個(gè)“被遺忘的器官”的驚人復(fù)雜性和對人類健康的深遠(yuǎn)影響。從微生物的起源、定植、空間分布,到其與宿主免疫、代謝、神經(jīng)系統(tǒng)的精妙互動,再到如何通過飲食(特別是發(fā)酵食品和多樣化的膳食纖維)來積極塑造健康的菌群,訪談內(nèi)容豐富且極具啟發(fā)性。他強(qiáng)調(diào)了區(qū)分“好碳水”與“壞碳水”的重要性,對益生菌和益生元補(bǔ)劑的應(yīng)用提出了審慎的看法。其團(tuán)隊(duì)關(guān)于發(fā)酵食品和纖維對免疫系統(tǒng)影響的最新研究,提供了改善腸道健康和降低炎癥水平的實(shí)用策略。

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網(wǎng)址: 索南伯格:讓腸道菌群支持腦身健康 http://m.gysdgmq.cn/newsview1511081.html

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