肠道细菌群的基本生理功能

按照平衡营养理论，高等生物消化道菌群的定植是一种不良的、在一定程度上有害的副作用。然而，胃肠道菌群不仅无害，而且是大型生物体生理功能正常发育所必需的，其系统发育和个体发育与微生物群落密切相关。

消化系统的微生物群落也会影响其功能特性。尤其是细菌肠毒素会显著影响肠道通透性。在大多数情况下，无菌动物的小肠酶活性高于正常动物。然而，有证据表明，无菌大鼠和正常大鼠的小肠双糖酶活性水平相同。关于胰腺酶的数据也同样相互矛盾。一些数据显示，无菌动物的胰腺酶活性高于正常动物，而另一些数据显示，两者活性相同。最后，需要注意的是，菌群失调会导致小肠酶活性降低，从而导致膜消化紊乱。

肠道菌群决定了机体对免疫防御的态度。本文讨论了两种局部免疫机制。第一种机制是通过局部抗体（包括IgA）介导的抑制细菌粘附于肠道黏液。第二种机制是由于肠道黏膜表面存在抗菌抗体，从而控制特定细菌群落的数量。与正常动物相比，无菌动物仅含有10%的IgA产生细胞，而IgA参与局部免疫。同时，已证实无菌动物血浆中的总蛋白、α、β和γ球蛋白含量低于正常动物。在正常吞噬过程中，由于缺乏正常的菌群，微巨噬细胞对抗原的水解作用会减慢。

然而，需要注意的是，在厌氧发酵过程中，还会形成甲酸、琥珀酸、乳酸以及一定量的氢气（通常以单独的产物形式存在）。氢气测定广泛用于小肠疾病，尤其是大肠疾病的诊断。

因此，胃肠道菌群是一种营养稳态器，或滋养体，它确保过量食物成分的分解和缺失产物的生成。此外，其一些生命活动的产物参与调节大生物体的多种功能。因此，维持体内正常的菌群是优化高等生物（包括人类）营养和生命活动的最重要任务之一。

肠粘膜菌群与空腔菌群在组成和生化特性上均存在显著差异。早在1975年，我们实验室就已发现，小肠粘膜菌群中几乎不存在溶血性菌群，而空腔菌群中则广泛存在溶血性菌群。当时，我们便认为粘膜菌群是原生菌群，并且在很大程度上决定了空腔菌群的组成。同时，我们还发现，随着饮食和疾病的改变，粘膜菌群的紊乱程度会高于空腔菌群。

梅奇尼科夫关于抑制肠道菌群的合理性的观点现在应该彻底修正。事实上，正如前文所述，通过比较正常菌群和无菌菌群，我们可以得出结论：无菌菌群在代谢、免疫甚至神经系统方面都存在缺陷，与正常菌群存在显著差异。

如前所述，微生物与大型生物的共生关系很可能是古老的进化产物，在原始多细胞生物的层面上就已观察到。无论如何，在进化过程中，大多数多细胞生物都与某些类型的细菌发展出了共生关系。

事实上，菌群是复杂生物体存在的必要属性。根据现代概念，后者应被视为一个更高层级的单一系统，而非一个独立的个体。在这种情况下，相对于微生物，大型生物体在整个系统中发挥着主导和调节的作用。大型生物体与共生菌之间存在代谢物的交换，这些代谢物包括营养物质、各种无机成分、刺激物、抑制剂、激素和其他生理活性化合物。肠道菌群的抑制通常会导致身体代谢平衡的改变。

因此，现在越来越清楚的是，从代谢意义上讲，生物体是一个超生物系统，由占主导地位的多细胞生物体和特定的细菌混合培养物（有时还有原生动物）组成。

内生态系统具有自我调节能力，并且相当稳定。同时，它们也存在一些临界稳定限度，超过这些限度，就会发生不可挽回的破坏。正常的内生态环境可能因特异性和非特异性因素而被破坏，从而导致细菌代谢物流量的急剧变化。已发现，肠道菌群组成紊乱，尤其是在饮食结构改变、胃肠道疾病以及各种极端因素（例如，压力、情绪波动、特殊情况等）的影响下。菌群失调的发生原因多种多样，尤其是抗生素的使用。

因此，在消化道中，我们传统上仅归因于外部大型生态系统的那些营养链的各种变体和联系。

抗生素是广泛且反复使用的治疗手段，用于治疗人类和各种农场动物。在这种情况下，即使最初正常的微生物群落也可能被部分或完全破坏，然后被随机取代，从而导致各种形式和程度的疾病。然而，由于出生时所接受的非最佳菌群导致的不利条件，此类疾病通常可能更早出现。因此，关于构建和恢复最佳微生物群落（即体内微生态和内生态）的方法的问题如今已经出现。

需要注意的是，未来妇产医院很可能拥有理想的细菌混合培养物。这些混合培养物应该接种给儿童（可能通过母乳喂养或其他方式）。这些混合培养物有可能来自最健康的母亲。还应确定最佳混合培养物在不同国家是相同的，还是应该因不同人群的气候和其他生活特征而有所不同。

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