正常菌群對宿主的有益作用是什么,體現(xiàn)在哪些方面?
小楊 / 2025-10-09 10:06:08
百歐博偉生物:正常菌群是指在健康人體體表和與外界相通的腔道中,長期定植且對宿主無致病性、甚至發(fā)揮重要生理功能的微生物群落,主要包括細菌、真菌、病毒等。它們與宿主形成緊密的共生關(guān)系,其有益作用貫穿于宿主代謝、免疫、防御等多個關(guān)鍵生理過程,具體可分為以下幾類:
一、生物拮抗:抵御外來病原體入侵,構(gòu)建“微生物屏障”
正常菌群通過空間占位、營養(yǎng)競爭和代謝產(chǎn)物抑制,阻止有害病原體在宿主黏膜表面定植和繁殖,是機體抵御感染的“第一道防線”,具體機制包括:
空間與營養(yǎng)競爭:正常菌群會優(yōu)先占據(jù)宿主皮膚、腸道黏膜等關(guān)鍵“定植位點”,并消耗環(huán)境中的營養(yǎng)物質(zhì),使外來病原體因缺乏附著空間和營養(yǎng)而無法立足。例如,腸道中的雙歧桿菌、乳桿菌會密集附著在腸黏膜表面,形成物理性“菌膜屏障”,阻斷
大腸桿菌、
沙門氏菌等致病菌的黏附。
分泌抗菌物質(zhì):部分正常菌群能產(chǎn)生具有抗菌活性的代謝產(chǎn)物,直接抑制或殺滅病原體:
腸道菌群(如
乳桿菌)可分泌乳酸、乙酸等有機酸,降低腸道內(nèi) pH 值(維持在 4.5-5.5),抑制不耐酸的致病菌(如霍亂弧菌、
艱難梭菌)生長;
口腔中的鏈球菌能產(chǎn)生過氧化氫(H?O?),抑制白念珠菌的繁殖;
皮膚表面的葡萄球菌可分泌細菌素,抑制金黃色葡萄球菌等致病菌的擴散。
二、營養(yǎng)代謝:參與宿主物質(zhì)轉(zhuǎn)化,輔助營養(yǎng)吸收與合成
正常菌群是宿主代謝系統(tǒng)的“重要伙伴”,能幫助宿主分解難以消化的物質(zhì),并合成必需的營養(yǎng)成分,彌補宿主自身代謝能力的不足:
促進營養(yǎng)物質(zhì)消化吸收:
人體自身無法合成分解膳食纖維的酶,而腸道中的擬桿菌、梭狀芽孢桿菌等菌群可分泌纖維素酶、半纖維素酶,將膳食纖維分解為短鏈脂肪酸—— 丁酸是腸道上皮細胞的主要能量來源,能維持腸黏膜的完整性;丙酸可被肝臟利用,調(diào)節(jié)糖脂代謝。
口腔中的變形鏈球菌、乳桿菌能分解食物中的糖類,幫助宿主初步消化碳水化合物;腸道菌群還能促進鈣、鐵、鎂等礦物質(zhì)的吸收(通過降低腸道 pH 值,提高礦物質(zhì)溶解度)。
合成必需營養(yǎng)素:
腸道菌群可合成人體自身不能合成或合成量不足的B 族維生素(如維生素 B1、B2、B6、B12)和維生素 K:維生素 B 族參與能量代謝和神經(jīng)系統(tǒng)功能維持,維生素 K 則是凝血因子合成的關(guān)鍵原料(缺乏會導(dǎo)致出血風(fēng)險升高)。
部分菌群(如
雙歧桿菌)可代謝產(chǎn)生葉酸,輔助紅細胞生成,預(yù)防巨幼細胞性貧血。
三、免疫調(diào)節(jié):塑造免疫系統(tǒng),增強免疫功能與耐受性
正常菌群是宿主免疫系統(tǒng)發(fā)育和成熟的“關(guān)鍵誘導(dǎo)者”,既能增強機體對病原體的抵抗力,又能避免過度免疫引發(fā)的炎癥或自身免疫?。?/div>
促進免疫系統(tǒng)發(fā)育成熟:
新生兒出生后,腸道菌群的定植會刺激腸道黏膜免疫系統(tǒng)的發(fā)育,促使免疫細胞(如
T 細胞、
B 細胞)分化和細胞因子分泌,建立正常的免疫應(yīng)答機制。若早期菌群紊亂,可能導(dǎo)致免疫系統(tǒng)發(fā)育異常,增加過敏、哮喘等疾病風(fēng)險。
調(diào)節(jié)免疫平衡,抑制過度炎癥:
正常菌群(如
雙歧桿菌、
乳桿菌)可通過分泌短鏈脂肪酸、多糖等物質(zhì),激活調(diào)節(jié)性 T 細胞,產(chǎn)生抗炎因子,抑制促炎因子的過度釋放,從而維持腸道及全身的免疫平衡,預(yù)防炎癥性腸病、類風(fēng)濕關(guān)節(jié)炎等慢性炎癥疾病。
增強特異性免疫應(yīng)答:
正常菌群可作為“無害抗原”,持續(xù)刺激機體產(chǎn)生特異性抗體,IgA 會附著在腸黏膜表面,阻止病原體黏附和入侵;同時,菌群還能激活巨噬細胞、自然殺傷細胞(
NK 細胞)的吞噬能力,提高機體對病原體的清除效率。
四、維持宿主生理環(huán)境穩(wěn)定
正常菌群通過代謝活動調(diào)節(jié)宿主體表和腔道的微環(huán)境,維持生理功能的穩(wěn)定:
維持腸道內(nèi)環(huán)境穩(wěn)定:
除了通過產(chǎn)酸調(diào)節(jié)腸道 pH 值,正常菌群還能參與腸道蠕動的調(diào)節(jié)(如短鏈脂肪酸可刺激腸神經(jīng),促進蠕動),預(yù)防便秘;同時,菌群可抑制腸道內(nèi)腐敗菌(如
產(chǎn)氣莢膜梭菌)的生長,減少腐敗產(chǎn)物(如胺類、硫化氫)的產(chǎn)生,降低這些有害物質(zhì)對腸黏膜的損傷,甚至減少其入血后對肝臟、神經(jīng)系統(tǒng)的毒性。
維持皮膚微環(huán)境穩(wěn)定:
皮膚表面的正常菌群(如
葡萄球菌、
丙酸桿菌)可分泌脂質(zhì)、有機酸等物質(zhì),形成皮膚的“酸性保護膜”(pH 值約 4.0-6.0),抑制致病菌(如
鏈球菌、
真菌)的生長;同時,菌群還能分解皮膚表面的汗液、皮脂,減少異味產(chǎn)生,并通過競爭營養(yǎng)阻止痤瘡丙酸桿菌過度繁殖(痤瘡丙酸桿菌過度增殖會引發(fā)痤瘡)。
總結(jié):正常菌群是宿主“不可或缺的共生伙伴”
正常菌群與宿主的關(guān)系是長期進化形成的互利共生關(guān)系 —— 宿主為菌群提供定植空間和營養(yǎng),菌群則通過生物拮抗、營養(yǎng)代謝、免疫調(diào)節(jié)和環(huán)境穩(wěn)定四大作用,保障宿主的健康。一旦這種共生關(guān)系被打破(如長期使用抗生素、飲食不均衡、免疫力下降等導(dǎo)致的“菌群失調(diào)”),不僅會引發(fā)局部感染,還可能導(dǎo)致代謝紊亂、免疫異常等全身性問題。因此,維持正常菌群的平衡,是保障人體健康的重要環(huán)節(jié)。
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