肠道菌群的几种常见品种乳酸菌（图）能保护人体健康。大肠杆菌则有可能让人染病。双歧杆菌末端常常分叉，它因此得名。

大肠杆菌

双歧杆菌

    人体肠道中的细菌总数惊人的庞大。很显然，它们一定做了些什么。根据以前的研究，人体肠道中的细菌可以帮人分解一些营养物质、“训练”免疫系统、阻止有害菌的生长、产生出一些人体需要的维生素，以及产生调节人体脂肪储备的激素；同时，有些种类的肠道细菌可能会造成疾病，增加寄主癌症的危险。因为肠道菌群过于复杂，所以之前人们对它们，以及它们和人体健康的关系知之甚少，甚至还不如我们对月球表面的了解。

    1 重要 细菌虽小作用多

    人体和很多微生物共生，其中大多数微生物都生活在肠道里，其中大多数是细菌，还有一些真菌和原生生物。在人的粪便中，大约有60%的干重是细菌。

    “这儿有这么多细菌，它们一定干了些什么。”“人体肠道菌群元基因组研究”的参与者恩里奇（Dusko Ehrilich）说。之前，科学家通过研究，发现细菌并不是单纯的“无害寄生物”，它和人类是互利互惠的关系，对人类健康有着至关重要的作用。

    最直观的，既然便便的大半是细菌，那么细菌肯定对排便有着很大影响，便秘肯定和“不好的菌群”有关。

    细菌能产生可以降解一些碳水化合物的酶，这些降解产物可以被人体利用。如果缺少这些细菌，人体可能无法降解一些营养物质，比如说人体需要特定的细菌才能降解乳糖，缺少了它们可能会患“乳糖不耐症”。但是，当细菌分解蛋白质时，可能会产生一些有毒物质和致癌物质。

    人体对脂肪的吸引和储存也和肠道细菌有很大的关系，肥肠症患者的肠道菌群和正常人不同。肠道细菌还会产生一些营养物质，比如维生素K、维生素H、叶酸等，还能帮助人体吸收钙、镁、铁等微量元素。

    肠内菌群还会阻止有害细菌的繁殖，保护人体健康，方法之一是产生乳酸，把坏菌“酸死”。一些细菌还可以帮助防止肠炎的发生。

    人体肠道细菌甚至还会和人体产生一些更“直接”的作用，它可以加快肠道表皮细胞的生长，控制它们的分化。它们还可能会促进肠道附近的淋巴细胞的生长。肠道菌群会刺激人体肠道免疫系统的发育，并且不断“训练”它，让它增加“分辨敌我”的能力。它还和防止人体过敏有关，经过肠道菌群合理“训练”的人体免疫系统不会轻易做出过激的反应，也就是说让人“过敏”。恩里奇说，婴儿获取一些细菌，人体的免疫系统想要排除这些细菌，有些细菌活了下来。实际上每个人都在和自己的肠道细菌共同演化。

    2 了解 尚不知“从何而来”

    虽然已经知道了肠道菌群的一些作用，但是科学家对它们本身，以及它们和人体之间的相互作用的认识还刚起步。在记者和恩里奇的交流中，听到最多的一个词是“不知道”。

    恩里奇说，“人体肠道菌群元基因组研究”是当代最重要的研究之一。因为人体肠道微生物对人的健康和日常幸福都关系重大。很多人都有便秘的问题，虽然不算大病，但让人每天都感到“不幸福”；而和肠道微生物有关的肠炎往往反复发作，给病人造成极大痛苦；肥胖症也和肠道细菌有关，很可能“瘦下来”的秘密就在人的肠子里。在“人体肠道菌群元基因组研究”选中的124个样品提供者中，就有患有肠炎和肥胖症的病人。通过第一阶段的研究，已经发现病人肠道菌群的基因组成和正常人有很大不同，但具体的机理仍然不得而知。

    那么，这些细菌是如何进入到人体里的呢？恩里奇说，以前有人认为婴儿从母亲的乳汁里得到肠道细菌，但研究发现婴儿的肠内细菌和母亲的相似程度并不高。所以科学家认为，很可能是婴儿们在玩耍中吃进了环境中的细菌。但是如果要追问“到底是怎么回事”。对不起，目前科学家也不知道了。过去，因为肠道细菌很难从外观上分辨，也很难在实验室里培养，所以科学家们很难对它们进行研究。基因测序技术提供了基本的手段。“未来我们可以跟踪婴儿的环境和肠内细菌的情况，来了解细菌是如何进入人体的。”恩里奇说。

    那么，每个人的体质不同，体内的菌群也各不相同。对于菌群来说，一个人的体质就是它所处的“自然环境”，有的人好比“雨林”，有的人好比“沙漠”。那么，能否单纯地通过改变菌群来改变人的健康状态，或者人的体质决定了他拥有的菌群？恩里奇说：这个问题很好，但对不起，我们还不知道答案。

    那么了解到人体健康和菌群的关系，我们可以做些什么呢？恩里奇说，我们肯定不只是搞科研，然后把病人扔在那里说：“你就是这个样子的”，我们肯定要想办法帮助他们，但如何帮助呢？对不起，我们现在还不知道。

    现在，人类技术的发展和卫生条件的提高已经大大改变了环境，是否会影响到人体肠道细菌？恩里奇的回答如你所想依然是“不知道”。但他表示这个可能性是存在的。举例来说，瑞典50%的人患有过敏症；而离瑞典不远的爱沙尼亚却只有10%的人患有过敏症，同时，后者的社会经济发达程度远不如前者。这或许说明卫生条件（太好）和过敏症有关，而过敏症又可能和肠道细胞有关。所以，中国人说的“不干不净，吃了没病”可能真的有道理。

   3 未来 进一步研究已经开始

    现在我们对肠道菌群是“一问三不知”，但恩里奇表示，有了基因测序的工具，对肠道微生物的研究将翻开新的一页。不过，基因科学家并不了解医学和营养学。未来他们将和医学家、营养学家广泛合作，深入了解肠道菌群和人体健康的关系。未来，他们将进行更多的分组比较，了解年龄、食物、周围环境等因素对肠内菌群的影响。

    “人体肠道菌群元基因组研究”的主导者是欧洲的“MetaHIT”计划，中国的深圳华大基因研究院负责基因测序工作。这项研究的124个样本提供者都来自于欧洲。现在，华大基因正在和北京大学深圳医院合作，做中国人肠道菌群的研究。这个研究主要有两个目的：第一，比较中国人与欧洲人在肠道菌群上的差异，毕竟二者的饮食文化迥异；第二，研究肠道菌群与糖尿病的关系。

    恩里奇说，在10年内，医生看病不但会要你的血样、尿样，还会要你的便样。而参与研究的伯克（Peer Bork）说：“知道肠道微生物的基因组合对了解人做肠道微生物的平衡非常重要，我们以后就可以用粪样这种非侵入性的检查手段，作为人体健康的衡量标准之一。或许有一天，我们可以通过喝下含有特定细菌的酸奶，就能解决某种健康问题。”

    4 注意 商业广告有些夸张

    虽然科学家们现在对人体肠道菌群了解很少，但看起来食品商和保健品商们已经对它们“了解甚多”。关于“益生菌”的广告早就铺天盖地了。美国普度大学农业与生物系食品工程专业博士云无心说，广告大半言辞夸张。

    一百多年前，俄国免疫学家梅哥尼科夫（Metchnikoff）注意到保加利亚农民比较长寿。他把原因归结于其食物中的发酵牛奶含有的活细菌。随后的一百多年中，科学研究逐渐认可了这个概念，认为补充足够数量、适当种类的活细菌，有助于人类增强免疫力、抵抗细菌感染等等。对于益生菌的研究，也越来越受到关注。

    据统计，在1965年至2008年之间，人们至少进行了3000项关于益生菌的临床研究。在针对拉稀、免疫、过敏、癌症、女性健康方面，都有许多正性的实验结果发表。对于细菌种类、剂量、作用机理、安全性能方面，也进行了许多探索。

    对于益生菌的研究，令人欣慰的是至今几乎没有副作用的报道；而遗憾的是，问题远比我们想象的要复杂。目前的研究取得了巨大的进展，但是距离真正可靠地造福人类，却还任重道远。

    “益生菌”只是一个类似“好人”的概念，有无数的细菌可以称为“益生菌”，而每一种都不相同。益生菌甲的功能可能在益生菌乙中完全不存在。而且，目前的研究一般都是针对一种菌的。当把多种菌混合在一起以希望获得多种功能的时候，它们之间是否会互相影响？可惜的是，这样的研究还很欠缺。

    新知周刊采写/本报记者 刘铮 本专题所用图片均为资料图片

    本专题感谢：覃俊杰（深圳华大基因研究院、《自然》杂志文章主要作者之一）、恩里奇（欧洲MetaHIT计划参与者）