腸道微生物檢測真的能有效指導個人健康促進嗎?

目前華大基因,hcode等都在推腸道微生物檢測,並把其列為影響我們健康的一個重要因素,很想知道其實際效果到底怎樣?


先放結論:在一定程度上,可以。

0. 腸道微生物是什麼?

今年初Science報道的一個最新研究估計,一個體重70千克、身高1.7米的人身上細菌數(40萬億)比人體細胞數(30萬億 )還要多,比值約為1.3:1。儘管這一比值比沿用了幾十年的「10:1」小了將近一個量級,但對普通大眾來說,「身上的細菌數比自己的細胞數還多」 的事實也足夠震撼。

Revised estimates for the number of human and bacteria cells in the body

其中,位於下消化道的微生物(包括真菌、細菌、真菌等)比其他部位都要多,而細菌則佔了這些微生物的絕大多數。至於這些微生物是怎麼來的,另一個問題(人體腸道內的細菌是怎麼產生的?)已有很好的回答了,來源基本上就是:母親(陰道、腸道、皮膚和母乳中的微生物),其他人,環境,食物等。

1. 腸道微生物為什麼重要

最近看到一個會議/展覽的紀要(Invisible You),上面對微生物於人體的重要性的總結簡潔而生動:Microbes form us, Microbes feed us, Microbes protect us,即,微生物塑造我們、餵養我們、保護我們。

From Invisible You

我們知道,人的胃和小腸能夠產生酶來消化食物。但許多人不知道的是,我們還要靠胃腸道的菌群降解部分食物來「餵養」我們。這些細菌為我們提供日常活動所需能量的約10%;能夠通過發酵為我們提供某些維生素和必需氨基酸 ,調節脂肪的存儲,幫助我們吸收鐵離子等等。第一個回答所說的腸道菌群的「多樣性」是一個總體上衡量腸道菌群結構的指標,也能衡量腸道菌群的穩健性(robustness, 衡量一個系統對極端/異常情況的適應能力)。有研究表明,多樣性的減少與肥胖及其他健康問題相關;多樣性的適度增加則有利於新陳代謝和免疫功能發育,並且有利於人類適應外界變化(如飲食)。

The function of our microbiota: who is out there and what do they do?

另外,腸道中也有導致健康問題的細菌。這些菌還分為致病菌和機會致病菌,前者能直接致病(如霍亂);後者則是如其名稱一樣,平時可以協助合成營養物質,但當人類免疫功能下降或自身轉移到身體特定部位時致病。

更為有趣,但也亟待深入研究的,是腸道菌群中某些菌門間的比例與身體各個系統疾病(如糖尿病、自閉症等)的關聯分析。其中有許多現象在科學界要麼暫時未能徹底解釋或存在爭議,要麼已有相關模型提出,但還未經動物實驗驗證。如第三個回答所說,「 人類還在對數據進行原始積累…… 分析啥的 嗯 我們只是大數據中的一個dot 冰山的一個分子……」 # 對這類型的科研結果的轉化,個人覺得還需謹慎對待。

Gut Microbiota Imbalance (Gut Microbiota Imbalance) 2. 怎麼樣對健康起促進作用

不吹不黑。

  • 為什麼說有促進作用?

「肚子長期不舒服,到醫院檢查,醫生給開了益生菌」,「生病吃了抗生素,反倒經常腹瀉」應該使大眾對「腸道與健康相關」有了比較感性的認識。而進行腸道微生物檢測,可以看作是對腸道健康的一個方面進行理性的解析。在沒有疾病癥狀的時候,提前了解一些可能存在的風險,或對當前的生活習慣對腸道健康的影響進行評估;在疾病狀態下,從身體上的「外環境」去了解原因,輔助干預措施的決策。比如,根據檢測結果,決定是否通過常規補充益生菌來使腸道菌群的結構恢復到正常狀態/使增強系統免疫功能等等。

  • 為什麼要加一個「在一定程度上」?

首先,如前文所說,科研中提出的某些假說還未完全得到驗證,而魯莽地將其轉化到市場上,可能會誤導消費者。

其次,由於資質原因,有些檢測產品並不能根據檢測結果給出個性化建議,即使這些結果已有很充足明確的科研結論支持。消費者得到的是一個枯燥的「數字表格」,還得諮詢醫生或者自學一堆材料來採取干預措施。

最後,腸道菌群監測應該是一個持續的過程(類似科研中的前瞻性/縱向研究),單次檢測得到的結果指導意義有限。就像對股票的評估——主要看趨勢。

3. 相對來說不那麼重要的

第二個回答提到的「撈粑粑...」其實相較以前,現在的取樣技術已經user friendly(抱歉,覺得在這裡譯成中文有點彆扭~)很多了。想想以前要做個微生物的化驗,要麼在醫院的洗手間里取樣,要麼像兒科護理書裡邊說的,(小孩子腹瀉的時候)取樣後送到醫院去檢測。現在已經能夠實現在[家中採樣+快遞送樣]了,這得益於便便樣品保存液(防止室溫下DNA降解)的發明和改進。

Relating the metatranscriptome and metagenome of the human gut

(圖自網侵刪)

祝好~

#---------- 2016年3月30日更·私信問答內容 ----------#

1.能否通過檢查腸道菌群的相關信息來指導兒童(1-12歲)的生長發育和免疫力提高?思路:對比受檢測兒童和健康兒童腸道菌群的類別和丰度,評估受檢測兒童腸道菌群情況,並通過指導其營養攝入來調整其菌群,使其不斷向健康兒童菌群平衡靠近,從而促進該兒童的生長發育等。2.這是思路可行否?實施操作中,通過營養攝入調整兒童腸道菌群效果如何?

A: 你的想法很新穎,也具有可行性。目前市場上雖然極少但並不是沒有這類面向小孩子的產品。例如有一個研究機構近期開展的科研眾籌活動就是針對0-3歲嬰幼兒的腸道菌群檢測。目前我了解到的人類腸道菌群研究關於嬰幼兒和成人的占多數,4到12歲這個年齡段恐怕還缺少背景數據做參考。

兒童的生長發育一直是父母關注的熱點問題,但目前貌似沒有能定量評估兒童的健康和營養狀態的手段和產品(也許有,但我不知道);我想將腸道菌群來作為此定量評估手段,以此來評估兒童腸道健康狀態,進而通過指導營養攝入來干預平衡其腸道菌群,最終實現有效促進兒童生長發育的目的。因本人非微生物學專業,想請教以下2個問題:1.通過營養干預來調整腸道菌群,效果如何?時間周期大概有多長?2.腸道菌群平衡了是不是就代表該兒童(或大多數)已具備了一個好的健康發育條件,只要保持好該平衡,就能很好的生長發育並有效提高其免疫力?

A: 0. 有,比如WHO的兒童生長曲線,貌似有漢化版的軟體,網上也有一些網頁版的工具。http://www.who.int/childgrowth/standards/en/ 由於不在行,其他的標準就不清楚。 1.1 按我掌握的知識來看,目前「直接」對腸道菌群進行干預的方法主要有三種,可以抽象為「增」,「減」和「換」。「減」是使用抗生素,灌腸【誤,應屬於「換」的內容】之類的手段;「增」是服用益生菌、各種配比的微生態製劑(大多數處於動物實驗階段);「換」則是通過糞便移植將健康人的腸道微生物移植到病人腸道中。關於周期長短我回答不了,但可以告訴你,微生態也是一個生態系統,因此有一定的穩健性,一般益生菌之類的要發揮作用首先得經受得住胃酸等生化環境的考驗,然後最好能在腸道中定植下來,但多數益生菌是無法長期定植的,只能通過常規補充來維持其在腸道中的量。1.2「間接」的調節就是通過運動、飲食(比如增加膳食纖維的攝入)來對腸道微生物進行調控了。

2.1 首先腸道菌群組成比較合理,也只能說明腸道健康的中的一個方面是沒問題的(另外還有腸道自身的生理狀態等,這些生理因素的改變不一定能及時作用到菌群,即使作用到菌群也不一定會表現出測序分析能夠反映出來的異常,所以只是「一個方面」) 2.2 其次,目前學界對「健康」的腸道菌群尚無定論,但普遍認為隨著年齡增長,菌群多樣性應該在合理範圍內增加,到兩三歲的時候接近成人。至於為什麼是「合理範圍內」,還有到兩三歲接近成人的多樣性但其他方面的變化,則是另外的話題了。 2.3 腸道菌群狀態和免疫力的因果關係還不甚明確(雖然有些益生菌明顯能夠促進免疫系統的功能,有些共生菌能幫助免疫系統成熟),但腸道菌群的狀況確實在一定程度上反映健康狀態。另外,和我在回答里所說的一樣,這個檢測應該是一個持續的過程(每個月、每個季度),其反映的趨勢比單次檢測值更重要。

一直想利用基因檢測技術為兒童的健康成長做點事情,可目前針對兒童的基因檢測產品,有確定指導價值的除了耳聾篩查外,天賦基因等又極不靠譜。本以為腸道微生物檢測能帶來明確價值,聽您一解釋,感覺又不靠譜。好失望!迷茫啊

A: 我並沒有說不靠譜喔~

我是說,目前對嬰幼兒腸道微生物的檢測,能夠分析的東西不多。

另外,考慮到6個月一下的嬰兒不建議加入輔食,進行干預的措施比較有限(但也不是沒有)。

(我回復的第一條私信就說了,現在並不是沒有這類產品)。

#---------- 2016年5月26日更·私信問答內容 ----------#

您好!最近一直在研讀腸道菌群方面的資訊,期間遇到一個問題,想向您請教:兒童使用抗生素後,其腸道菌群會失衡,而失衡後對其健康會產生哪些不利影響?最後又怎樣去消除這種不利影響呢?

A: 1. 關於多樣性減少帶來的影響

「有研究表明多樣性的減少與成年後肥胖及其他健康問題相關;而多樣性的適度增加則有利於新陳代謝和免疫功能發育,並且有利於宿主適應外界變化。」

具體參照以下文獻:

[1] Infant gut microbiota and food sensitization: associations in the first yearof life

[2] Gut microbiota richness promotes its stability upon increased dietary fiber intake in healthy adults

最近剛好看到一篇文獻,講實驗小鼠幼年時期的菌群定殖如何影響免疫系統:

[3] How colonization by microbiota in early life shapes the immune system

# 裡邊提到,在無菌小鼠中加入豐富度不同的微生物,對小鼠免疫系統的成熟的影響是不同的(看圖片就很清楚了)。

2. 關於如何恢復多樣性

個人認為,[1] 首先有一部分是與許多疾病的恢復過程類似的:保持充足睡眠、適當運動之類的。

[2] 其次,針對腸道菌群這個微生態來說:需要適當增加戶外活動、避免過度使用消毒劑——允許與環境微生物接觸;另外,可以添加輔食的寶寶,可以在醫生的指導下補充益生菌和益生元,一個有益於「好細菌」、共生菌生長的環境可以防止某些「有害菌」獨佔腸道,阻礙多樣性的恢復。


不管有用沒用,只要想到這個檢測要撈粑粑,我就。。。。


剛做完一個類似內容的兩個多小時的報告

這個 嗯 是真的 腸道菌群確實會影響人體健康 而且是至關重要的

失衡就足矣引起一大堆的莫名其妙的癥狀 比如 凝血可能會出問題 或著腹瀉啥的

至於結果 人類還在對數據進行原始積累…… 分析啥的 嗯 我們只是大數據中的一個dot 冰山的一個分子……

現在這個科技水平 談這個有點不成熟……


這個我看到了不能不來答一記。。。

腸道微生物的存在作為一個自然現象,在很久以前就受到了關注。早在1700年代就有科學家發現人的便便里含有大量的細菌。最近比較被廣泛接受的說法是,人類身上所攜帶的細菌含量,是人體自身細胞的十倍左右。 最近有個冷泉港的雜誌說不是10倍,頂多3~4倍,但總體來說,人體被細菌環繞是個不爭的事實。

那麼如此多的細菌,棲息在我們的腸道,口腔,皮膚,生殖系統等等地方,是不是會對人體造成影響呢?這個其實是毋庸置疑的,因為這些細菌對人體來講,並不是「不可見」的,細菌本身的代謝產物,會調節人體的很多機能,比如近些年對短鏈脂肪酸的研究,證實了細菌代謝產生的短鏈脂肪酸對哮喘有明顯的抑制作用。並且很多細菌本身能夠被免疫系統識別,產生一系列的免疫反應,從而對其他的身體機能產生作用,最著名的例子就是最近Science上連續兩篇文章介紹腸道微生物對於癌症免疫療法的促進作用。

簡單的介紹了一下背景,那麼回到樓主的問題上,就是普通人做一個腸道微生物檢測有沒有必要,我覺得從科研的角度上來講,很難嚴謹的指出哪類腸道微生物是有益的,所以這個必要性不強。從我們的經驗來看,一個人的糞便樣本可以檢測出將近70個屬的微生物,可能有近500個species,和更多的strain,那麼對於這麼龐大的數據,給出一個嚴謹的科學結論是很難的。

目前我認為比較有科研結果支撐的,是一些「糾錯」類的檢查,比如在腸道微生物多樣性明顯過低的情況下,很容易感染某類疾病,那麼這可以作為一個檢測項目,以預防某類疾病作為最終的目的。 而針對普通人群進行的常規性質的腸道微生物分析,連華大這樣的研究所,恐怕也沒辦法給出一個非常完整的結論。

當然這只是我一些比較淺顯的看法,也歡迎大牛補充和指正。


作者:王小樂

來源:生物醫藥行業動態

腸道微生物檢測指導個人健康是基於目前腸道微生物在科研水平的研究以及個別臨床成果為依據,並不是基於大樣本臨床實驗結果。因此用腸道微生物檢測來指導個人健康缺乏研究性。但是,這並沒有阻止腸道微生物的火爆程度。

腸道菌群是生存在人腸道里的大量細菌構成的集體,它號稱人類第二套基因組,人體健康狀況晴雨表。腸道菌群的總數是人體細胞總數的10倍。從功能上可以將腸道菌群分為三類:共生菌群(有益菌)、條件致病菌群(中性菌)、致病菌群(致病菌)。

有關腸道菌群的研究

大腸癌

2015年《Nature》刊登了一篇綜述,詳細描述了腸道菌群與大腸癌直接的研究進展以及相互關係。文章提到,相比正常人而言,大腸癌患者腸道被擁有更多的大腸桿菌。同時,高脂高蛋白飲食導致腸道菌群改變,從而增加小鼠大腸癌的發病風險。

doi:10.1038/521S10a

肥胖

《Science》2013年刊登一項研究表明:腸道菌群可以改變小鼠的新生代謝速度,從而調節體重。在這項研究中,研究人員從雙胞胎小鼠身上取出細菌,雙胞胎中有一隻肥胖,另外一隻不胖。然後,他們將細菌移植到不同的小鼠身上。在進食量沒有增加的情況下,接受了肥胖小鼠菌群的小鼠體重增加了,其他小鼠則不然。doi:10.1126/science.1241214

2016年6月刊登在《Nature》上的一項研究揭示了腸道菌群、乙酸水平和胰島素構成一種反饋迴路,這種反饋調解導致了肥胖產生。doi:10.1038/nature18309

糖尿病

《Nature》刊登的一項研究表明:通過深度測序,研究人員發現2型糖尿病與腸道微生物菌群失調有關。doi:10.1038/nature11450

帕金森(老年痴呆)

在一項針對72名帕金森患者的研究中,芬蘭的科學家發現:相比正常人而言,帕金森病患者腸道中有比較少的普雷沃氏菌家族細菌。而且,腸道中腸桿菌科的量與患者平衡和行走問題的嚴重程度相關聯。患者有越多的腸桿菌科,就會有更嚴重的姿勢不穩定以及行動困難癥狀。

doi:10.1002/mds.26069

利用腸道微生物對一些疾病進行治療的案例也有報道。最火爆的就是:糞便移植。

腸道菌群與人體疾病關係的逐步明確為糞便移植提供了更多的科學性和合理性。糞便移植fecal microbiota transplantation (FMT)是一種將健康人糞便移植至患者腸道,以達到治癒疾病的方法。

艱難梭菌感染

目前糞便移植最成功的案例是針對艱難梭菌感染,相關治療方案和療效已經有了許多報道。2013年著名的醫學雜誌《新英格蘭醫學》刊登一項臨床實驗結果:在針對43人艱難梭菌反覆感染的患者試驗中,糞便移植治癒感染的效果比抗生素萬古黴素好3倍。這也是第一次針對糞便移植的公開臨床對照試驗。DOI: 10.1056/NEJMoa1205037

其他案例

除了艱難梭菌以外,糞便移植在治癒其他疾病方面也有了一些案例積累。2011年《New Scientist》報道了糞便移植緩解帕金森癥狀的案例;2016年,澳大利亞研究人員在一項針對81名潰瘍性結腸炎患者的試驗中,通過糞便移植對患者病情進行了有效的緩解。

糞便(菌群)移植已經成為新興的治療手段。目前已有Open Biome、Maat Pharma和Rebiotix這類前沿的公司開始嘗試通過菌群移植來治療疾病。但是美國FDA對「糞便移植」定義為「一種未經批准的藥品進行監管,所有糞便移植操作流程和臨床試驗開展前都需要獲得研究性新葯批准」。2013年FDA同意了「糞便移植」公司Rebiotix開發的有益菌群混合物進行II期臨床試驗,以期了解菌群對艱難感染梭菌患者的治療效果。

糞便移植的臨床之路還很漫長,最後送上一張網上找來的圖:糞便懸浮液。


一定程度上會的。比如艱難梭菌在腸道大量繁殖導致的感染。有些長期住院的病人大量使用抗生素之後,導致腸道正常菌群被殺死和破壞,艱難梭菌便趁此機會大量繁殖,打破腸道菌群平衡而變成致病菌。應對這種感染有一種療法就是通過口服來讓正常菌群重新定植。口服什麼呢?-沒錯,就是正常人的便便!或者說是與患者的正常菌群相似的人的便便。我記得以前寫學過用配偶的便便支撐藥片給患者吞下去( ̄▽ ̄)不知道現在還用不用了(°_°)


先說結論:可以,但該技術尚未推廣,而且其中的因果關係很複雜,容易知道結果但不容易知道為啥得到這個結果

之前做了幾頁PPT,其中有關於微生菌治療人體疾病的投資分析的部分,在這裡放一頁,供諸位大神參考


艱難梭菌感染會用糞便移植來治療

你說呢


必須可以,人體的最大消化器官之一就是腸道,那麼微生物是起到積極作用。腸道微生物不好,消化肯定不好,各種

疾病也會隨之而來


推薦閱讀:

為什麼基因型不能用計數原理計算?
小眼睛是顯性基因嗎?在遺傳上是不是很霸道?
為什麼基因有顯性和隱性之分?
自然卷是隱形還是顯性?
瓊脂糖電泳 DNA拖尾,marker 也跑糊了 ?

TAG:健康 | 基因 | 微生物 |