什么是菌群与微生物组

What Are Microbiota and Microbiome? - IML Testing & Research

菌群与微生物组的区别

“菌群”（microbiota）一词最早出现于20世纪初。人体不同部位（如肠道、皮肤、肺部和口腔）共存着多种微生物，包括细菌、酵母菌和病毒。人类菌群被称为“隐藏器官”，因其贡献的遗传信息量超过完整人类基因组的150倍。

尽管“菌群”与“微生物组”（microbiome）常被混用，但二者含义 distinct。菌群指特定环境中存在的活体微生物，例如肠道菌群或口腔菌群；而微生物组指特定环境中所有微生物的基因组或遗传物质集合，不仅包含微生物群落，还包括其结构成分、代谢物及环境内的相互作用。

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因此，微生物组是比菌群更广泛的概念。例如，肠道菌群聚焦于乳酸杆菌属（Lactobacillus）和拟杆菌属（Bacteroides）等细菌物种，而肠道微生物组则包含这些微生物及其遗传物质在新陈代谢和整体健康中的作用。

菌群如何影响人类健康？

菌群组成因人体部位而异，其中肠道菌群规模最大且对维持整体健康最为关键。肠道细菌执行多种功能，包括食物发酵、病原体防护、免疫系统刺激和维生素合成。

通常，肠道菌群由六大菌门构成：厚壁菌门（Firmicutes）、拟杆菌门（Bacteroidetes）、放线菌门（Actinobacteria）、变形菌门（Proteobacteria）、梭杆菌门（Fusobacteria）和疣微菌门（Verrucomicrobia）。厚壁菌门和拟杆菌门是人类肠道的优势菌群。除细菌外，肠道菌群中还存在念珠菌属（Candida）、酵母菌属（Saccharomyces）、马拉色菌属（Malassezia）和枝孢菌属（Cladosporium）等真菌。

菌群不仅存在于肠道，还分布于口腔、肺部、阴道和皮肤等部位。口腔菌群是人体第二大微生物群落，主要由厚壁菌门、变形菌门、拟杆菌门、放线菌门和梭杆菌门组成。

肠道菌群的平衡与人类健康及疾病密切相关。数百万微生物组成的肠道菌群在消化、代谢和免疫调节中发挥关键作用，帮助训练免疫系统区分有害病原体与有益微生物，防止过度免疫反应。

此外，特定细菌能分解复杂碳水化合物和纤维，产生支持肠道健康的短链脂肪酸（SCFAs）。平衡良好的菌群可增强营养吸收和能量平衡，有助于预防糖尿病和肥胖。有益菌群还会产生抑制有害微生物生长的抗菌化合物。

研究还发现肠道菌群与心理健康存在关联。菌群失衡（称为菌群失调）已被证实与焦虑、抑郁和神经退行性疾病相关。

微生物组在身体生态系统中的作用

菌群聚焦于促进人类健康的细菌物种，而微生物组则涵盖维持体内生态平衡的遗传物质。微生物组内的基因有助于产生酶，分解仅靠人类酶无法分解的复杂碳水化合物、蛋白质和脂肪。部分肠道细菌还含有将纤维发酵为短链脂肪酸的基因，这对肠道健康至关重要。

微生物组基因还参与合成多种维持身体功能所必需的维生素。在病原体防御中，有益细菌通过特定基因互动产生天然抗菌化合物，抑制有害细菌生长。

人体微生物组在肠道、皮肤、口腔、肺部等不同环境中形成微生物生态系统。这些微生物相互作用并与人体宿主互动，构建影响整体健康的平衡系统。微生物组的运作机制类似于自然生态系统，其中微生物会竞争、协作并适应宿主条件。

微生物组生态系统包含生产者、消费者和分解者：

• 生产者：通过发酵产生关键代谢物的微生物（例如乳酸杆菌产生乳酸）
• 消费者：利用乳酸生长的微生物
• 分解者：回收有机物的微生物，协助食物分解和有害物质解毒

作为动态生态系统，微生物组会因环境因素而变化。高纤维饮食促进微生物组多样性，而高脂高糖饮食可能导致失衡。过度使用抗生素会减少有益细菌数量。压力、睡眠模式和身体活动也会影响微生物组构成。

菌群与微生物组是人类健康的核心组成部分，在代谢、免疫功能、心理健康和疾病预防中发挥关键作用。通过健康饮食、生活方式选择和合理用药来理解和维护平衡的微生物组，对整体健康至关重要。

（本文经编辑Sabilla Reza审核）

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