為什麼不同人的腸道菌群差異很大？

01-22

是由哪些因素造成的差異？
例如：

非洲現存的採獵部落里，居民腸道內的微生物群在多樣性上就要大大多於城裡文明人的。當然，他們的食物——肉、蔬菜、水果——在這方面是有幫助的，但還要看到：他們也沒有洗滌劑和消毒液……

呀呀呀呀呀呀知乎小透明第一次被邀請回答好雞凍。我本身方向是applied microbiology，對這個問題的見解都來自於導師Dr. Richard Sparling 的一門課「microbes in our environment」，這門課里有20%的內容是有關於gut microbiota及human microbiota的。導師本人是applied microbiology方向的專家，對於其他方向也有很深的研究。

先說結論：在健康的不同的人群人種中，gut microbiota是有很大的區別的，很難去找到它們的核心群落（core microbiota），但是是存在於核心功能（core functions）。不同人之間的gut microbiota可能完全不同，但是它們可能會在人體內進行近乎完全相同的metabiolic function。

再說說一些問題。第一個是關於現有研究的sample size。由於基因測序技術的發展，現在一個人一個樣品大概在$2左右，很便宜但是如果想要做一個關於上百人的研究，研究時間在一年左右，那個花銷就很大了。所以現有的sample size一般都是幾十人左右，不能代表全部。

第二個關於sample source。現有的關於human microbiota的研究，超過90%以上的sample來源於20-30歲的研究生，年齡區間覆蓋率低，雖然大家都在聲明是健康的，但是很難證明這些人的生理心理都是健康的。

第三個還是關於sample source。現有研究基本都是關於weird people （Western, Educated, Industrialized, Rich, And Democratic），研究區域一般在北美及歐洲發達地區。

第四個是關於數據收集及分析。關於macrodata的收集我這裡就不說了，說一說對於測序結果的分析。我本人在實驗室里做過16s和cpn60的PCR分析。當時的測序結果爛的和屎一樣，結果我還是分析出來了。嗯，經歷過這之後我發現bioinformatics在分析中的重要性。

第五個是關於測序本身的。現在做microbiota最常用的PCR primer是16s universal primer，然而這個universal並不是那麼universal，很多種它都並不適用。

半夜四點醒了睡不著，也不知道瞎寫了點什麼，就湊合著看吧。

不同人的腸道微生物群差異有多大？

1、《Nature》期刊上發表過一篇研究論文，分析了229名受測者微生物群系，之後將受測分為2組，細菌基因少於48萬的人劃入「低基因數」組，其餘則劃入「高基因數「組，這兩組之間的微生物相相差近40%。

2、在委內瑞拉和巴西交界多山熱帶雨林偏遠地區，居住的亞諾瑪米族人，不食用加工食品和抗生素，沒有化工用品洗手洗澡，吃魚肉、鹿肉和昆蟲及根莖類蔬菜，用香蕉當零食，就腸道微生物種類多樣性來看，比美國人平均高出40%，甚至還可能是有記錄可循的人類族群中微生物群系多樣性最高的。

導致腸道微生物群差異的因素有哪些？

嬰兒在母體時，通過胎盤可接觸到劃歸厚壁菌門、擬桿菌門等的有益微生物，並由產道出生過程中，接觸大量微生物，由此作為基礎，構成日後自身微生物群系和免疫系統。

有醫生開歷史先河，在剖腹產嬰兒身上塗抹母親的陰道分泌物，讓嬰兒不至於錯過奠定自身菌群的「細菌澡」。

嬰兒在吸取母乳時，通過母乳吸收母親身上的微生物，這些在出生最初時，接觸的微生物，會催生將來的人體微生物群系，甚至影響畢生的腸道健康走向。

日後，在嬰兒成長中，持續過著與塵土接觸的生活，如和貓狗玩，盡情的將抓到手的東西往嘴裡塞，都會沾染上細菌，加強自身腸道的微生物多樣性。

另外，食品（腸道有益菌，喜素和少糖環境，也就是吃肉和愛吃糖（澱粉類）的人腸道內有害菌會偏多），生活壓力大（導致腸道菌群失調），化工製品（抗生素、日化用品等殺滅細菌，導致腸道菌群失調，含用農藥、化肥、除草劑、激素和抗生素生產的蔬果肉蛋）都會導致腸道微生物差異。

腸道微生物差異會對人體造成什麼影響？

回到《Nature》期刊的研究，其中」低基因數「組（腸道細菌貧乏單調的一組），體重及脂肪、胰島素抗性、膽固醇、三酸甘油脂都比較高，身體發炎指標也明顯多，也有跡象顯示身體的氧化壓力較大。（即製造過氧化物和自由基導致毒性的作用）

備註：以上皆摘自喬治雅克斯醫生著《土療讓你更健康》

附：最近在讀《北野武的偉大旅程：重新發現世界的11次探險》

其中，探險家關野吉晴為了和原始部落交好，為了在偏遠地區探險學了醫，做了外科醫生。可實際他去到亞馬遜，卻不敢給原住民治病，因為西藥破壞了當地人的免疫系統，在關野離開後，原住民反而會因為沒有葯，也沒有自身免疫系統（多樣化的微生物群）而病得更嚴重。

微生物的生長限制因素是：碳源、氮源、溫度、水、氧氣、PH

基於上面的幾個要素，正常人類腸道中差異最大的估計就是攝入的碳源。

因此推論微生物在腸道中的多樣性主要是由碳源的多樣性引導的。

（PS.這個食入性碳源組的多樣性甚至有可能就是中藥開發的依據，不過目前沒有看到相關的研究報報道，曾經上海交大的趙立平在做吃肉吃素的對腸道微生物影響的報告的時候，我就引導性地問過他，蔬菜跟肉都是由真核細胞組成的，都有糖、脂、蛋白、核酸，為什麼兩種食物的能導致腸道微生物生態的變化，可惜他沒有回答出來）。

食源性碳源組（種類+比例）與腸道微生物生態的之間的關係，這方面的研究估計能夠回答你的問題。

同時腸道的粘膜免疫反應機制也會影響腸道微生物的生態。

往小了說是跟飲食有關（當然跟每個人的體質也有關聯）。就題而論，相比於原始部落的人城裡人雖然吃的東西種類多，但是接觸的細菌卻很少。舉個例子，咱一般吃的東西，來自正規渠道的都會由各種機構監控其質量標準，質量標準中的一條就是微生物數量要控制在多少一下或是完全無菌。就算是大棚蔬菜，其攜帶的微生物也就只有那麼固定的一些，因為會被各種條件影響，如農藥，溫度濕度，抗性品種和出售前的預處理等。所以說城裡人腸道微生物就會相對於原始部落多樣性小些。多說一點，喝酒吃藥什麼的也會幹死很多腸道微生物。

往大了說是和生存環境有關，城裡人的生存環境比較溫和舒適，波動較小，不需要數量巨大功能多樣的的微生物來幫助適應複雜多變的環境，而原始部落的人日子過得比較坎坷，飢一頓飽一頓，生一頓熟一頓，因此需要各種個樣的微生物來分解所吃的各種亂七八糟的東西，以此來保證能量的供應。這就導致了腸道菌群的不同。打個比方就是一個歷史專業的大學生背幾千個單詞考過六級就夠畢業，而英語專業的就得背上萬的單詞過專八才行。