肠道微生物组：益生菌是发挥作用的 “舞台” 还是 “演员”？

发布时间：2025-06-19 07:22:55  浏览量：3

在人体肠道这个神秘的 “生态系统” 中，栖息着数以万亿计的微生物，它们组成的微生物组如同一个复杂的 “社区”，默默参与着消化、免疫调节、屏障功能维护等重要生理过程。从抑郁症到肥胖，从癌症到炎症性疾病，越来越多的研究发现，健康人群与患病者的肠道微生物组成存在差异。尽管多数关联尚未证实因果关系，但这无疑为人类探索健康与疾病的奥秘打开了新窗口。

与此同时，益生菌、益生元、合生元和后生元等 “生物制剂” 已在健康领域崭露头角。然而，这些物质发挥健康效益时，肠道微生物组究竟扮演着怎样的角色？是作为 “舞台” 提供作用环境，还是作为 “演员” 直接参与其中？这成为科学界亟待解开的谜团。

肠道微生物组

长久以来，人们普遍认为微生物组在生物制剂的作用机制中居于核心地位。但深入审视定义会发现：益生菌和后生元的定义并未明确要求微生物组参与，仅益生元和合生元提及需被宿主微生物选择性利用，却未要求证明这种利用与健康效益的因果关系。

由此引出关键问题：微生物组在生物制剂发挥健康效益的过程中，到底扮演着什么角色？测量微生物组的变化能否作为评估生物制剂功效的重要指标？此外，噬菌体、发酵食品等新兴物质能否纳入 “生物制剂” 家族，它们与微生物组又有何关联？

1. 定义与机制梳理

研究团队首先系统梳理了各类生物制剂的定义：益生菌是活微生物，益生元是可被微生物选择性利用的底物，合生元是两者的混合物，后生元则是灭活微生物或其成分。通过对比发现，仅益生元和合生元的定义直接涉及微生物组，但均未明确因果机制。

2. 证据整合分析

益生菌：尽管体外和动物研究显示其可影响粪便微生物组成，但人体试验表明，健康人群中多数益生菌未显著改变粪便微生物的整体结构，仅个别菌株能短暂定植或引起特定菌群变化。例如，长双歧杆菌 AH1206 在基线该菌含量低的人群中定植更持久。

益生元与合生元：有研究证实，低聚果糖等益生元可增加双歧杆菌数量，同时改善肥胖儿童的体脂率；抗性淀粉摄入与体重下降、胰岛素抵抗改善及微生物组变化相关。但要证明微生物组变化是健康效益的直接原因，仍缺乏确凿证据。

后生元：以巴氏灭活的阿克曼菌为例，其可改善胰岛素敏感性等代谢指标，且不影响整体肠道微生物结构。不过，部分后生元如 EpiCor 在体外模型中可促进双歧杆菌增殖和丁酸生成，提示其可能通过微生物组发挥作用，但人体证据仍有限。

3. 未来成员探索

对噬菌体、活膳食微生物、发酵食品等潜在生物制剂进行分析：噬菌体疗法可特异性靶向病原体，对微生物组其他成员影响较小；流行病学研究显示，摄入富含活微生物的食物与血压、血糖等代谢指标改善相关；发酵食品如酸奶、泡菜等，其健康效益可能与所含微生物、代谢产物或食物成分的转化有关，但多数产品因微生物组成不明确，尚未符合生物制剂标准。

微生物的关键作用

1. 微生物组的 “舞台” 角色更显著

综合分析表明，除益生元和合生元明确需与微生物组互动外，益生菌和后生元更多是直接与宿主免疫系统、肠道细胞等 “对话”。例如，益生菌可通过表面结构激活宿主 toll 样受体，后生元的表面蛋白可调节肠道紧密连接蛋白，这些作用无需微生物组介导。

2. 微生物组读数的 “双刃剑” 效应

粪便微生物分析虽在益生元研究中可检测到特定菌群变化（如双歧杆菌增多），但对后生元等可能无显著影响。且当前多数研究依赖相对丰度分析，缺乏绝对定量，难以准确反映肠道不同部位的真实变化，这意味着微生物组读数可作为参考，但不能替代临床健康指标。

3. 生物制剂家族 “迎新”

噬菌体、活膳食微生物、发酵食品等具备成为生物制剂的潜力。例如，噬菌体疗法在治疗艰难梭菌感染等方面展现前景；摄入富含活微生物的食物与多种健康指标改善相关；部分发酵食品（如含特定菌株的酸奶）已获健康声称批准。

肠道微生物影响健康

1. 提出 “舞台论” 框架

首次明确提出微生物组在生物制剂作用中主要扮演 “舞台” 角色，为理解生物制剂的作用机制提供了新视角。这一观点打破了 “微生物组是核心” 的固有认知，强调生物制剂可通过直接作用于宿主或与微生物组协同发挥效益。

2. 拓展生物制剂 “家族版图”

突破传统四大类生物制剂的局限，将噬菌体、发酵食品等纳入研究范畴，为开发新型健康干预手段开辟了方向。这一拓展不仅丰富了生物制剂的内涵，也为探索更广泛的健康解决方案提供了思路。

3. 强调临床指标 “优先地位”

指出微生物组变化不应作为评估生物制剂功效的唯一标准，临床健康指标（如血糖、炎症因子等）才是关键。这一观点有助于纠正过度依赖微生物组数据的倾向，引导研究回归 “改善健康” 的核心目标。

1. 个性化干预 “崭露头角”

基于个体基线微生物组特征，有望实现生物制剂的精准选择与剂量优化。例如，根据个体肠道中目标菌的基线水平，定制化使用益生菌或益生元，以提高干预效果。这种个性化 approach 可能为解决当前干预效果个体差异大的问题提供途径。

2. 新型生物制剂 “蓄势待发”

噬菌体疗法：可针对特定病原体开发 “精准靶向” 制剂，减少对正常微生物组的破坏，在抗生素耐药时代具有广阔应用前景。

功能型发酵食品：通过明确发酵食品中的微生物组成和活性成分，开发具有特定健康功效的产品，如调节肠道免疫、改善代谢的发酵乳制品。

合成生物制剂：结合合成生物学技术，设计 “智能” 生物制剂，使其在肠道中按需产生有益代谢产物，实现更精准的健康调控。

3. 跨学科研究 “保驾护航”

微生物组研究需与营养学、免疫学、生物信息学等多学科深度融合。例如，利用人工智能分析海量微生物组数据，预测生物制剂的功效；结合代谢组学技术，解析生物制剂作用的分子机制。这种跨学科合作将加速生物制剂的研发与应用转化。

4. 监管体系 “与时俱进”

随着新型生物制剂的涌现，需建立更完善的监管框架，明确其分类、安全性评价和功效验证标准。这将确保新型生物制剂在保障安全的前提下，为人类健康发挥更大价值。

从 “肠道舞台” 到 “健康剧本”，微生物组与生物制剂的故事才刚刚开始。这场关于 “舞台” 与 “演员” 的科学探讨，不仅刷新了我们对肠道微生态的认知，更有望开启精准健康干预的新纪元。未来，随着研究的深入，或许我们能真正读懂肠道 “密码”，让生物制剂成为守护人类健康的 “最佳演员”。