从酸奶到精准医疗：肠道微生物研究百年历程
从酸奶到精准医疗：肠道微生物研究百年历程
1904年，诺贝尔奖得主Élie Metchnikoff在巴黎发表了一篇关于衰老的演讲，他提出肠道里的有害菌群是招致衰老的罪魁祸首，并建议人们多喝酸奶来培养“益生菌”。这一发现不仅开启了肠道微生物研究的新篇章，也掀起了一场席卷全球的酸奶热潮。
从酸奶到诺贝尔奖：Metchnikoff的开创性发现
1905年春，巴黎一家食品店门口大排长龙，人们争相购买的不是什么名厨精心烘焙的糕点，而是一罐普通的酸奶。这场热潮的始作俑者正是俄国生物学家Élie Metchnikoff。他在1904年的公开演讲中提出，肠道里的有害菌群是招致衰老的罪魁祸首，而喝酸奶等方式或许可以在肠道中培养“益生菌”。这一观点迅速登上巴黎报纸的头条，成为街头巷尾的热议话题。
Metchnikoff的发现并非偶然。这位出生于1845年的科学家从小就展现出非凡的天赋，22岁便成为圣彼得堡大学的教授。在巴斯德研究所工作期间，他发现了吞噬细胞，并凭借这一发现获得了1908年的诺贝尔生理或医学奖。
在探索长寿之道时，他把目光投向了巴尔干半岛的保加利亚。这里相较西欧非常贫穷，但居民人均寿命却极长，百岁老人也不罕见。Metchnikoff研究发现，当地人有饮用含保加利亚乳杆菌的酸奶习惯，这种细菌能将乳糖转化为乳酸，从而抑制肠道中的腐败细菌，延缓衰老。
肠道微生物影响健康的三大机制
Metchnikoff的发现为肠道微生物研究开辟了先河。如今，科学家们已经揭示了肠道微生物影响人体健康的多种机制，其中最重要的包括：
分解复杂碳水化合物：肠道菌群能够分解纤维素、淀粉等复杂碳水化合物，产生短链脂肪酸（如乙酸、丁酸和丙酸）等有益代谢物。这些代谢物不仅为肠道细胞提供能量，还促进营养物质的吸收，并通过降低pH值抑制病原体生长。
调节脂肪代谢：最近，Weill Cornell Medicine的研究发现，肠道微生物能够通过产生胆酸-甲硫氨酸（BA-MCY）来影响脂肪代谢。这种特定的胆酸结合物通过抑制FXR受体，促进胆汁生产并增强脂肪代谢。
调节胰岛素敏感性和脂肪存储：肠道微生物通过产生短链脂肪酸（SCFAs）来调节宿主的代谢。SCFAs如乙酸、丙酸和丁酸不仅是肠道健康的关键，还能通过多种机制影响宿主的代谢。研究表明，SCFAs能够增强胰岛素敏感性，调节脂肪存储，甚至影响食欲。
微生物组疗法：从理论到临床应用
近年来，肠道微生物研究取得了突破性进展，其中最引人注目的是粪便微生物群移植（FMT）在艰难梭菌感染（CDI）治疗中的应用。研究显示，FMT可以将复发率降低高达93%。此外，肠道微生物组的组成还可能影响患者对癌症免疫治疗的反应。具有特定肠道微生物群特征的个体，如较高水平的嗜粘液阿克曼氏菌和双歧杆菌，在接受免疫治疗时获得更好的结果。
北京大学医学部的研究团队则开创性地提出了“肠道菌源宿主同工酶”的新理论，并开发了首个高选择性菌源DPP4抑制剂，在临床实验中取得良好效果。这一发现被评价为“开启了肠道菌群精准治疗的新时代”。
未来展望：个性化微生物组疗法
尽管肠道微生物研究已经取得了显著进展，但仍面临诸多挑战。饮食、年龄和生活方式等因素会导致微生物组的变异，这可能会使因果分析复杂化。此外，动物模型和人类之间微生物组谱的差异使得将研究结果直接应用于人类群体具有挑战性。
然而，随着FDA批准的两种用于CDI的微生物组疗法已经上市，以及多种正在进行的探索微生物组干预其他疾病的临床试验，微生物组药物的未来充满希望。研究人员正在积极探索饮食和生活方式对微生物组健康的影响，并研究如何开发个性化的微生物组疗法来治疗甚至预防慢性疾病。
从Metchnikoff的酸奶理论到今天的精准医疗，肠道微生物研究已经走过了一个多世纪的历程。未来，随着研究的深入，我们有理由相信，肠道微生物将成为改善人类健康、预防疾病的重要工具。