大家好，又到了我们《小鼠繁育问问问》的环节，我是来自集萃药康的小吉鼠！话说中秋月儿圆，又要到了八月仲秋吃月饼的季节了！或是蛋黄馅，或是水果馅，或是“恶名远扬”的五仁馅，不知道大家都喜欢什么口味的月饼呢？

不过一说到吃，事关肠道健康的食品安全问题就要备受关注了。

吃完月饼再喝的乳酸菌饮料真的能够“促消化”吗？

膳食纤维清理肠道的原理又是什么呢？

食品添加剂都对人体有害吗？

所以今天小吉鼠给大家开讲的就是中秋节特别篇——肠道菌群及无菌小鼠的应用方向。

自呼吸第一口新鲜空气起，微生物即在我们体内“扎根生长”，和我们的机体“共存亡”。研究表明，人体内共生的微生物数量和人体自身细胞数量相当，而肠道微生物的数量则占人体微生物的总量的80%，可以说肠道微生物的“一举一动”都和我们的健康息息相关。

人类机体生长、衰老的过程也伴随着菌群的定植、生长、凋亡，在这个过程中，菌群组成及其代谢产物也在影响着我们的健康。正常菌群具有定植抗力、屏障、代谢、免疫等生理功能，而菌群紊乱则可导致肥胖、糖尿病、自闭症、抑郁症等多种疾病。

由于无菌小鼠的“无菌”特性，使其在研究单菌、多菌、菌群与宿主的互作研究中显得尤为重要。

实验研究表明，益生菌在肠道的定植受肠道菌群的影响，具有菌株及宿主特异性。

乳酸菌饮料？：抗生素干扰菌群后，益生菌对于菌群恢复没有助益，而粪菌移植（Fecal microbiota transplantation, FMT）则更有助于菌群恢复稳态。

膳食纤维？：高活性的肠道微生物是代谢加快的主要因素，膳食纤维能够为微生物提供优质的能量物质，因此，膳食纤维间接提高了宿主肠道的代谢。

食品添加剂？：此外，一些功能性食品添加剂也能改善肠道菌群结构，例如微量组分锌能够增加乳酸杆菌的丰富度，影响宿主免疫功能等。

FMT是什么操作？

FMT（粪菌移植）：将健康个体的粪便微生物移植到患病个体的胃肠道，以达到修复患者胃肠道内紊乱的微生物群的作用。目前，FMT已经成功应用到结直肠癌、IBD（炎症性肠炎）等临床试验治疗，但其作用机制仍不明确。无菌动物模型能够排除内外源因素的干扰，适于进一步研究胃肠道菌群紊乱造成的相关疾病。

神奇处方药

菌群移植原来能治疗这么多疾病，那真的算是“神奇处方药”了。越来越多的研究表明，可以通过无菌动物模型筛查肠道内的潜在病原菌、功能菌，进而研发各类药物。如通过对无菌斑马鱼胰岛内的β细胞的研究，证实了胰岛内的β细胞释放胰岛素需要肠道微生物的诱导[1]。

▲ CV：正常斑马鱼的β细胞生长状况（绿色）；GF：肠道无菌斑马鱼的β细胞生长状况（绿色）。暗示肠道微生物在斑马鱼的β细胞生长过程中起到重要作用。

既然菌群移植能够重塑正常菌群，那“筷子腿们”的肠道菌群移植给“大象腿们”，“大象腿们”是不是一样能拥有魔鬼身材呢？

肥胖症一直是科研大大们研究的热点，不单是应时代要求，更重要的是从健康的角度考虑。肥胖不仅导致体型改变，还可累及心血管、呼吸、骨骼、肌肉、内分泌、生殖等系统健康，甚至影响社交，造成心理疾病。此外、还涉及一系列的并发症——三高、胆结石等。

目前，关于肥胖与肠道微生物的研究中，越来越多的证据表明肠道菌群与肥胖、胰岛素抵抗等代谢性疾病的发生密切相关，具体分子机制也正被逐步揭示出来。

肠道菌群不仅可调节能量代谢，促进脂肪过度积累，还是宿主全身性低度慢性炎症和胰岛素抵抗等代谢紊乱的诱发因素之一。肠道菌群有望成为预防和治疗肥胖症的新靶点[2]。

菌群移植的研究还在进行中，在许多领域中的作用机制以及是否会给机体带来其他的影响还有待进一步研究，故而不能贸然进行人体临床试验，这就要依赖我们无菌小鼠模型啦。

看到这里，你是否对肠道菌群及无菌动物模型的应用更了解了呢？其实以上只是冰上一角，在畜牧兽医、遗传工程、代谢组学、肠-肝轴、肠-肺轴等领域都有更多新的发现等待着我们去探索。未知还在前方，无菌动物的时代已经来临！

参考文献

[1]Guillemin Karen.Molecular dialogues with the microbiota: Lessons from the zebrafish intestine [J].Mechanisms of Development, 2017, 145:S7-S8. 

[2] 赵立平, 费娜. 肠道菌群与肥胖症的关系研究进展[J]. 微生物与感染, 2013, 8(2):67-71.