欢迎收听《硅谷101》
我是Yushan
我们这一期要讨论一个
我个人非常关注
也和每一个人的健康
都息息相关的话题
肠道微生物
大家知道肠道里有数以几十万亿
到百万亿级别的外来者
肠道细菌 真菌 病毒
等等各种微生物
这些微生物在正常情况下
与我们和平共处
帮我们代谢食物残渣
也可以对我们的身心健康
有积极影响
而在失衡的情况下
也可能会导致疾病
我们的生活方式
包括饮食 运动 睡眠
都在潜移默化地影响着肠道微生物
也间接影响了我们的健康
近年来越来越多出现在大众视野的
益生菌保健品
动辄几千块的肠道菌群检测
也令消费者困惑
这些维护肠道健康的产品
到底是不是智商税
对于我们普通人来说
有哪些实操的方式
改善肠道菌群和肠道健康
这一期我们邀请到
来自斯坦福大学的科学家
史寒朵博士
给大家做个尽量全面的科普
今天和我一起主持的
还有泓君
泓君好
哈喽 Yushan你好
哈喽 大家好
我们今天的嘉宾是一个返场嘉宾
他之前上节目
给我们科普过AlphaFold
那期也非常精彩
我们也请寒朵来给我们打个招呼
哈喽 大家好
因为寒朵是在做
肠道微生物相关的研究
我们也来请寒朵先介绍一下
你大概的一个研究方向吧
我现在是斯坦福大学的博士后
自己的研究
其实就是在肠道菌群这个方向
我关注的重点是
不同的化学物质
是怎样在一个群体里
影响不同的肠道菌群
这个过程中就会涉及到
很多肠道菌群之间的互相作用
因为不同的细菌
它们会有竞争关系
但是它们有时候也会
分泌不同的物质
来帮助一些特定的细菌的生长
所以如果一旦有外界的
化学物质的影响
这个过程就会跟单一的细菌相比
变得非常复杂
我目前的一个重点的工作
就是研究在这样一个群体里面
化学物质是怎么样
去通过影响不同的个体
导致群体的一个变化
长期来看
这些变化又会怎么样地
影响人体的健康
肠道微生物
这是一个被各种
卖益生菌保健品的营销号
疯狂给大众兜售过的概念
我们节目组讨论这个选题的时候
一位同事直接说
吃益生菌这不是智商税吗
所以首先我就想请寒朵
来给我们讲一讲
肠道微生物到底是哪些生物
为什么我们要关注它们
好的 Yushan
肠道微生物其实是一个
很宽泛的概念
它整体来说指的是
在人体的肠道内定居的这些细菌
还有一些真菌 病毒等等
各类的单细胞生物
它们其实是一个很庞大的群体
如果我们用数字来具象化一下
健康的成年人体内
大概会有上千亿的细菌
细菌细胞的数量
和我们人体细胞的数量是相当
甚至可能会更多的
如果我们从基因的角度讲
因为这些细菌
它们都是不同的种类的细菌
所以它们的基因复杂程度
其实比整体的复杂程度要高很多
如果数基因数的话
人体大概是两万左右不同的基因
这些细菌
如果把它们的基因加起来的话
可以有上百万个基因
所以如果我们真的去看
不同的基因成分的话
行业内有一句话就是说
我们其实更像是细菌
而不是人类
因为细菌的基因成分
实际上在我们人体的整个组成中
是占到了主要的部分
具体来说
大部分这些细菌
都是定居在我们的大肠里
小肠主要是
人体能够吸收的食物营养
大肠你可以理解为是
我们人体大部分
消化不了的食物残渣
但是就是这些食物残渣
滋养了很多不同的生物
它们同时吸收这些食物残渣
又能把很多它们的代谢产物
再回馈给我们的人类
所以说这个就是
它们会对我们的身体
主要造成的影响 对吗
我们通常讲到它对健康的影响
是哪些方面呢
大体上来说
我可以把它分为三个
比较主要的方面
第一个方面是营养
第二个方面是免疫调节
第三个方面是一些更加宽泛的
现在上的证据
相对来说不是那么充足的
但是也有一些研究认为
会对人的心理健康等等产生影响
然后我们可以仔细地说一下
这三个领域
研究目前最清楚的就是营养这方面
比如说大家讨论很火的
益生菌的这个概念
很多益生菌的产品就会打广告说
能够帮助你变瘦
帮助你提高肠道的营养吸收
这些方面都是有一定的
科学证据支持的
尤其是对于人的胖瘦这个问题上
现在有很多的研究都发现说
各种不同的细菌
组成不同的肠道菌群
会影响人的代谢
所以说如果
两个人吃进去相同的食物
有些人的肠道菌群
就能从中榨取出更多的卡路里
有些肠道菌群就没有那么高效
所以说最后能够吸收到
人体体内的热量也会不一样
具体吸收的这些分子也会不一样
这些区别有时候就导致了
可能你会发现
为什么我和他吃同样的食物
但是我就是更容易长胖
那个人的肠道菌群
说不定就在这个过程中
做出了很大的贡献
这个大概是一个什么样的机制呢
这个机制目前我们有一定的了解
但是也不是特别清楚
大体上来说
我们吃进去的东西
容易消化的人体就直接消化了
但是还有相当一部分
是人体不能消化的
比如说很多的膳食粗纤维
这些也通常被称为益生元
但是微生物本身
它的基因复杂度比人体高很多
所以它们有很多更大的能力
来消化一些人体消化不了的东西
它们把这些纤维
给慢慢地消化分解之后
它们也不是所有东西都吸收的
还有很大一部分会留在肠道里
最后是在我们的大肠里
被人体重新吸收
所以如果我们整体看这个过程
人体给微生物的东西大致是一样的
但是不同人体内的微生物不一样
所以它们能够分解 消化
吸收的也不一样
它们最后能够继续留给人体的
它们的这些代谢产物
也是不一样
这些代谢产物
有些对人体的健康比较有利
比如说能促进新陈代谢
比如说能够提高你的
能量运用的效率
这些很可能就是
会让人体更高效地消耗热量
就可能变瘦
另外一些可能就会产生一些
相对来说更容易在人体内积累的
或者我们也可以说
不是那么健康的分子
这些就可能会在另一方面
就促进人体变胖
这个很有意思
因为你刚刚提到说
有一些它消化出来的这个产物
有一些分子它可以促进新陈代谢
我不知道这个有一些研究中
比如说比较共识的是什么样的
它们的代谢产物可能会
甚至就是影响人的胖瘦
这个有一些相关研究吗
有 这你可问到点子上了
这个其实我自己
现在就在参加相关的研究
我们研究的一个重点是短链脂肪酸
这其实是一类小分子的统称
大家比较熟悉的
就比如说有乳酸
它其实是葡萄糖的一个代谢产物
还有一些跟乳酸化学分子
是比较接近
而且现在研究上大家认为
比较重要的
还有一种叫丁酸
具体的化学名字不重要
大家只要知道
它们说到底就是一系列
比较小分子的碳水化合物
很多的粗纤维的食物
经过肠道菌群的代谢
就会产生这样一系列的短链脂肪酸
它们对人体有很多的作用
一方面 很多的短链脂肪酸
可以促进人体的能量消耗
包括提高人体的基础代谢
提高人体的肌肉运用水平
所以很多顶尖运动员
他们体内的脂肪酸的代谢能力
往往是很强的
他们的肌肉获取能量
很大程度上也是从这些
短链脂肪酸中获取
像是我们这样的普通人
可能更多的能量是从葡萄糖中获取
这种能量获取的差异
很多时候就会影响
最后肌肉的运转能力
消耗热量的能力
以及我们更长期说的人体健康
这个很有意思
这个短链脂肪酸
因为我们之前一期讨论的GLP-1
它是不是可能也是类似
它可能这个机制是
会在人体的很多不同的部位发生
共同影响能量代谢
影响一些食物的吸取
因为我还是想要理解一下
它最后会怎样影响我们长胖
或者是变瘦
长胖可能是因为
我们的能量都存储为脂肪
或者是什么样的一个形式
然后让大家变胖
瘦可能是因为就是代谢掉了
所以它大概是一个什么样的过程
有相当一部分的短链脂肪酸
是可以促进人体的新陈代谢率
所以这个应该是一个比较明确的
让我们可以知道
短链脂肪酸对健康
和体重管理的优势
还有一些更多的是观察性的证据
就比如说我们知道运动本身
能够让人体整体的
短链脂肪酸的水平提高
也能促进我们肯定有很多其他的
关于人体健康代谢的测量就是
我们可以说是有相关性
比如短链脂肪酸高
通常来说人的血糖水平会更低
胰岛素的耐受性会下降
对胰岛素更敏感
这些整体来说对人体的代谢健康
都是有好处的
非常有意思
我再发散一下
我们现在知道是什么样的菌群
可能会消化食物残渣
产生短链脂肪酸吗
知道一些 但是不多
具体来说就是大家知道一些
大家了解最透彻的一些细菌
比如说很经典的双歧杆菌
这个可能很多人从小听到大
酸奶里面就是双歧杆菌
这是一个很经典的益生菌
它们可以产生很大量的乳酸
近些年研究的一个热点
也是其实大家看周边的益生菌产品
也是很多益生菌产品的卖点
是丁酸梭菌
它能产生相当多的丁酸
但是这些其实说到底
我们是在人体肠道菌群
几百上千种的细菌中
我们只是发现了这几种
这几种的发现很多程度上也还是
有很多机遇的成分
所以具体到每个人的体内
比如说我和你体内
可能也有很多产这些
短链脂肪酸的细菌
但是我们目前的水平还很难说
我看每一个人的测序
比如说我测序每个人的肠道菌群
然后我可以说
你体内有这个这个这个细菌
它们产生了XYZ的这些短链脂肪酸
这个水平的紧缺程度还是很难达到
理解
其实我又有很多问题想问
但是我们可以往后
就比如说怎么样通过一些调节
我们可以补充这些
已经发现的有益的菌群
包括你提到的益生菌问题
接下来因为刚刚寒朵也提到
说这个菌群对我们健康的影响
还有免疫调节
和其他一些更宽泛的影响
也请寒朵讲一下免疫调节方向
我们现在对于微生物的
对肠道影响我们知道哪些
免疫角度我还是想分两方面来讲
第一就是肠道菌群本身对于免疫
也就是说抵抗病原体
就是有很大的作用
比如说肠道菌群里面
我们常提的一个非常可怕的疾病
是艰难梭菌感染
这个艰难梭菌是一种病菌
但是它跟大家可能经常理解的
其他一些病菌又不太一样
艰难梭菌其实是在人体内
非常常见的
也就是说很可能咱们现在
三个人坐在这个屋子里
就有一个或者两个人体内
是带着这个艰难梭菌的
但是大部分情况下
这个艰难梭菌其实是在人体体内
一个非常少量的
非常安静的一个状态存活着
我不说潜伏
因为潜伏可能会让大家想起
就是说它总有一天会爆发
并不是这样的
在大部分的健康人的体内
艰难梭菌会存在着
然后会和你和平地度过
你的一百岁的人生
但是也有一些病人
由于各种机遇的影响
他们的肠道菌群
相对来说不那么健康
就没有办法抑制艰难梭菌
这个病菌在得到了合适的机会之后
它就会爆发
然后会导致后续的肠道炎症 腹泻
以及比较严重的一些疾病的症状
所以在这个过程中
一个健康人体的肠道菌群
实际上直接就承担了
这个免疫的作用
来保护我们的身体
不受艰难梭菌的感染
另一方面
肠道菌群在训练人体免疫系统上
也有很大的作用
大家说起免疫的时候
如果还记得这些高中生物课的话
可能想到就是我们的免疫系统
淋巴 血液里的T细胞 B细胞
但是还有一件事情
是可能我们高中生物课不太讲的
就是很多的免疫细胞
实际上是位于我们的
肠道上皮这一层的
当然仔细想想也很自然
因为我们每天要吃这么多东西
消化这么多不同的食物
这本身就是一个风险很高的事情
我们要直接接触这些病原体和细菌
所以这些
肠道上皮细胞上的免疫细胞
它是日常就跟
这些肠道菌群在接触的
它们在这个过程中
它们和肠道菌群的接触
就是一个过程
在学习什么是正常的健康的细菌
什么是有害的细菌
在这个过程中
有一个健康的肠道菌群
对免疫系统的成熟和稳定
就是非常重要的
所以这也导致
比如说剖腹产本身
因为很多孩子剖腹产的时候
他们接触到的细菌
就会比顺产要更少一些
有相当一部分剖腹产的孩子
长期来看
免疫系统就会更容易出问题
所以也是有这些的证据让我们知道
免疫本身和肠道菌群的健康发展
也是分不开的
你刚刚提到母婴这个
其实我后面也是想展开的
既然提到我们就再讲讲
因为我听到的这个概念是说
如果是剖腹产的话
因为母亲的子宫
是一个完全的无菌环境
所以他出来的时候
比如说母亲皮肤上有一些什么细菌
这个婴儿剖腹出来
可能就是母亲皮肤上的一些细菌
但是如果他是自然生产的
那个阴道口附近
可能就已经是有一些细菌了
他被挤出来的过程中
可能身上也会沾一些细菌
就进到他的这个体内了
是这样的一个流程 对吧
你刚刚提到说
剖腹产可能会对免疫造成的影响
这个是怎么来实现的呢
对 Yushan你说得非常对
其实整体来说就是这样
他们初始接触到的菌群
如果是顺产的话
主要就是说产道相关的这些
就乳酸菌为主的
是孩子肠道接触到的
最先的这些细菌
剖腹产就是皮肤
而且其实因为手术过程中
其实都是一个无菌的环境
所以剖腹产的孩子出生之后
他们最初接触到的细菌
其实来源非常杂
就是医院里的空气 皮肤
然后各种你可能想象到的
孩子接触到的这些东西
都是很少量
很随机地进来
所以如果你看出生头几天的
孩子的肠道菌群来说
顺产的孩子的肠道菌群
大多都比较相似
剖腹产的很可能就非常不一样
充满了随机性
完全看这个孩子
最初接触到的哪一些细菌
定植到了他的体内
这个过程可能会持续一段时间
初始的暴露
其实就是在开始训练肠道菌群
我们并不是说
所有剖腹产的孩子
最后都有免疫系统的问题
但是现在有很多的证据认为说
初期如果不让他有足够的
比如说乳酸菌
比如我们常见的
这些细菌的定值的话
长期来看
他们免疫系统出问题的概率
就会更大一点
但我相信
肯定剖腹产出来的小孩儿
就在我们知道这一个科学现实以后
可能就会用一些其他干预的方式
比如说给他补一些菌
或者在他的环境中怎么样增加菌
也是可以极大地促进他们的健康
达到跟顺产类似的效果 对吧
是的 是的
事实上我知道现在有一些医院
包括有一些医生
已经开始推荐做这件事情
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