微生物群:它是什么以及在人体何处发现?
我们的身体与大量且多样化的微生物群落密切关联,这些微生物生活在身体表面和与外界相连的腔体中。
虽然肠道微生物群是最广为人知且研究最多的类型,但人体还存在其他细菌群落,且所有微生物群都与我们的健康福祉密切相关。
在本文中,我们将通过生物学家兼营养学博士里塔·卡瓦的专业视角,探讨微生物群的定义及其分类。
什么是微生物群?
微生物群指稳定栖息在人体特定部位的微生物群落。主要由细菌组成,据估计健康人体可携带10至1亿个微生物,其中大部分位于肠道。
这些微生物群落之间以及与所处表面存在复杂互动。"这种相互关系可能是互利共生(对宿主有益)、共栖(对微生物有益但对宿主无影响)或机会致病(损害宿主健康),"生物学家兼营养学博士里塔·卡瓦解释道。
微生物群的功能
"微生物群能比指纹更准确地识别个体。当微生物群处于平衡状态(共生平衡)时有利于健康,而失衡(菌群失调)会显著增加患胃肠或免疫系统疾病的风险,"专家补充道。
总体而言,微生物群履行三项基本功能:提供必需营养(如氨基酸、维生素)、促进免疫系统发育及抵御病原体(通过抗菌拮抗作用)。
人体微生物群的组成
该微生物群包括细菌、真菌和病毒。据估计,人类微生物群包含至少4万个细菌菌株(来自1800个属),其质量(成人1-2公斤)与成人大脑重量(约1.5公斤)相当。
"微生物群主要在出生时获得(与母体微生物群一致),随后在成长过程中受外界因素影响发生改变",专家解释道。
按定植部位划分的微生物群类型
微生物群根据定植表面或位置的不同,形成具有特殊结构和功能的特定微生物群落。
因此我们可以在消化道、口腔、阴道和皮肤依次发现特征性微生物群。此外,呼吸道和乳腺等部位也存在特定微生物群。
以下是主要类型的解析:
肠道微生物群及其健康影响
胃肠道拥有最丰富多样的微生物群,至少包含10¹⁴个细菌,约200个物种。
主要菌群包括厚壁菌门(梭菌属、瘤胃球菌属等)和拟杆菌门(拟杆菌属),占总量70-75%。其次为放线菌门(双歧杆菌属)、变形菌门和疣微菌门。研究较多的菌属包括厚壁菌门的乳杆菌属和变形菌门的埃希氏菌属,但数量相对较少。
肠道微生物群遍布整个消化道:
- 食道:因食物通过无永久定植
- 胃部:少量乳杆菌可耐受酸性环境,但互利作用尚不明确
- 小肠:上段(十二指肠)受胆汁影响定植最少,下段(空肠和回肠)乳杆菌增多
- 大肠:细菌密度最高(50%粪便质量为细菌),含酵母菌,个体平均携带500-1500种共存菌,形成极稳定环境
肠道微生物群功能
该微生物群通过厌氧发酵进行代谢。
"*大量代谢产物不仅维持微生物自身生存,还参与人体能量代谢、肠道屏障再生、肠道细胞功能及免疫系统调节",里塔·卡瓦解释道。
口腔微生物群:人体门户
口腔微生物群并非稳定群落,而是包含至少700种细菌和真菌。主要菌群包括放线菌门(双歧杆菌属等)、拟杆菌门(普氏菌属等)、厚壁菌门(链球菌属等)、变形菌门(劳特氏菌属)及互养菌门(锥形杆菌属)。
口腔微生物群具有重要保护功能。卡瓦医生解释:"口腔微生物群随口腔位置和年龄变化而不同。"
- 位置:存在于唾液(主要传播介质)、舌头、牙齿、上颚及口腔黏膜
- 迁移:如变形链球菌在唾液、牙菌斑和舌头间迁移获得互利
- 年龄:从乳牙到老年牙齿变化伴随菌群演变
- 更替:牙菌群每天都在变化,例如某周第一天为链球菌,第七天可能为革兰氏阴性杆菌
阴道微生物群:平衡与女性健康
正常阴道微生物群以乳杆菌为主,伴少量其他微生物(如表皮葡萄球菌、棒状杆菌等)。
育龄女性阴道黏膜含10种以上乳杆菌,其中卷曲乳杆菌、加氏乳杆菌、詹氏乳杆菌和惰性乳杆菌最为常见。
乳杆菌的存在直接关联激素水平。其代谢使阴道pH值维持在3.8-4.4,并产生抗菌物质(如细菌素)和过氧化氢抑制病原体粘附。
"激素和年龄影响阴道微生物群",卡瓦医生指出。儿童期微生物群稀少,青春期随雌激素和孕酮水平升高逐步发育。
更年期时,雌激素减少导致乳杆菌减少,肠道和皮肤细菌占优,增加妇科感染风险。
皮肤微生物群
皮肤是人体第四大微生物定植部位。
健康成人皮肤约含10⁸-10¹⁰个微生物,分布密度差异显著,如腋窝达10⁶/cm²,指尖为10²/cm²。
主要细菌包括放线菌门(棒状杆菌属、丙酸杆菌属)、厚壁菌门(葡萄球菌属、链球菌属)和变形菌门(不动杆菌属)。主要真菌为马拉色菌属。病毒传播机制尚待研究。
"皮肤微生物群刺激免疫系统,防止病原菌定植或入侵",专家指出。
呼吸道微生物群
呼吸道成人表面积约70平方米(为皮肤的40倍),不同部位定植不同菌群。
"最高细菌密度在鼻、咽、喉等上呼吸道",专家说明。常见菌包括葡萄球菌属、丙酸杆菌属、莫拉氏菌属等,腺病毒和曲霉属真菌也可能存在。
呼吸道微生物群功能
上呼吸道微生物群形成"定植抗力",抵御致病菌入侵,预防感染。
此外,"可能参与维持呼吸道功能和免疫力",专家补充。
乳腺微生物群
乳腺是另一重要微生物定植部位,其复杂导管系统在孕期和哺乳期成为理想培养环境。
通过乳头与外界相通,该部位微生物群具有皮肤特征。
母乳细菌群
母乳含10⁵-10⁷细菌,常见菌属包括葡萄球菌属、链球菌属、乳球菌属及双歧杆菌属。
这种微生物群被定义为"母体益生菌",母乳还含益生元促进新生儿肠道定植。
"母乳喂养对儿童肠道成熟、免疫调节和智力发展至关重要",里塔·卡瓦总结道。
人体其他微生物群
除上述主要类型外,"微生物存在于所有黏膜表面",如眼、耳、尿道等部位也存在特征性微生物群。
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