细菌与真菌：从细胞差异到人类健康的全面解读

谷禾健康

在广阔的微生物世界中，细菌和真菌无疑是与人类健康关系最密切的两大类生物。它们都能够作为我们身体的“共生居民”，也都能摇身一变成为导致疾病的“入侵者”。细菌是简单的原核生物，而真菌则是相对复杂的真核生物。

然而，在临床医学的视角下，这两种微生物是截然不同的。一场细菌性肺炎和一场真菌性肺炎，尽管症状相似，其背后的病理机制、发展速度和治疗策略却有很多区别。这种差异的根源，并非在于它们的外在表现，而在于它们生命蓝图的最深处——细胞结构和生命活动的基本法则。

本文将聚焦于细菌与真菌在生物学上的核心差异，并深入探讨这些差异如何直接转化为它们在人类疾病中的不同角色、致病方式，以及治疗策略。理解这些差异，不仅是理解感染性疾病的关键，也是洞悉现代抗菌药物为何如此设计的根本所在。

01
细菌：快速繁殖的简单原核生物

细菌是单细胞微生物，其最显著的特征是缺乏一个由核膜包裹的、真正意义上的细胞核，属于原核生物。 作为地球上最古老的生命形式之一，细菌的历史可以追溯到约35亿年前。它们的结构相对简单，但适应能力极强，遍布于土壤、水、空气乃至极端环境（如深海热泉）和生物体内。

细胞结构

细菌细胞缺乏膜结合的细胞器，如线粒体、内质网等。其遗传物质（通常为单个环状DNA分子）集中在细胞质中一个被称为拟核 (Nucleoid) 的区域，没有核膜包裹。细胞质中含有大量的70S核糖体，负责蛋白质合成。

细胞壁

绝大多数细菌的细胞膜外都有一层坚韧的细胞壁，其主要成分是肽聚糖(Peptidoglycan)。这层结构不仅维持了细菌的形态，提供了保护，也是区分不同细菌（如革兰氏阳性菌和革兰氏阴性菌）以及抗生素作用的重要靶点。

图源：pediaa

形态与大小

细菌形态各异，主要有三种基本形状：

• 球状（球菌）
• 杆状（杆菌）
• 螺旋状（螺旋菌）

它们的尺寸微小，通常在0.5~5微米(µm)之间。

繁殖与遗传

细菌主要通过二分裂的方式进行无性繁殖，在适宜条件下增殖速度极快，细胞周期可短至20-60分钟。此外，它们还能通过接合、转化和转导等方式进行基因水平转移，从而获得新的性状，如抗药性。

营养与代谢

细菌的营养方式多种多样。部分细菌是自养生物（如光合细菌和化能自养细菌），能自己制造养分；但大多数是异养生物，需从外界环境（如糖、蛋白质、脂肪等有机物）获取能量和营养。它们的代谢方式也涵盖了需氧呼吸、厌氧呼吸和发酵等多种类型。

典型代表

大肠杆菌 (Escherichia coli)

作为一种典型的革兰氏阴性杆菌，大肠杆菌是科学研究中的模式生物。它广泛存在于人体或其他恒温动物的肠道中，大多数菌株是无害的，甚至能帮助合成维生素K和维生素B12。然而，某些致病性菌株可引起从轻微腹泻到严重肠道感染的多种疾病。

伤寒沙门氏菌 (Salmonella Typhi)

这是一种致病性革兰氏阴性杆菌，是引起伤寒病的元凶。它通过污染的食物或水源进入人体，感染肠道和血液，可导致从发热到危及生命的败血性休克等严重后果。

02
真菌：生态系统的重要分解者

真菌是具有由几丁质构成的细胞壁的真核生物。 它们构成了一个独立的生物界——真菌界。与细菌不同，真菌的细胞结构更为复杂，与动植物细胞更为相似。真菌的种类繁多，从微观的酵母菌、霉菌到宏观的蘑菇，形态各异。

细胞结构

真菌细胞拥有一个由核膜包裹的真核，遗传物质（线性染色体）位于其中。细胞质内含有多种膜结合细胞器，如线粒体（能量工厂）、内质网、高尔基体等。其核糖体为80S核糖体。

细胞壁

真菌细胞壁的主要成分是几丁质 (Chitin)，这是一种多糖，也存在于昆虫的外骨骼中。这种独特的成分是区别真菌与植物（细胞壁主要为纤维素）的关键特征之一。

形态与大小

真菌可以是单细胞（如酵母菌），也可以是多细胞。多细胞真菌通常由被称为菌丝(Hyphae) 的线状结构组成，大量菌丝交织在一起形成菌丝体 (Mycelium)。真菌的大小范围很广，从几微米的酵母到巨大的蘑菇不等。

繁殖

真菌的繁殖方式多样，可进行无性繁殖（如出芽、断裂、产生无性孢子）和有性繁殖（通过有性孢子）。孢子是真菌繁殖和传播的主要单位。

营养方式

所有真菌都是异养生物。它们通常通过分泌消化酶到环境中，将复杂的有机物分解成小分子，然后再吸收这些养分。因此，它们在生态系统中扮演着至关重要的分解者角色，也被称为腐生菌。部分真菌也可以寄生或与其他生物共生。

典型代表

酵母菌 (Yeast)

这是一类单细胞真菌的统称。其中，酿酒酵母(Saccharomyces cerevisiae) 因其在烘焙和酿酒中的关键作用而广为人知。然而，某些酵母菌也具有致病性，如白色念珠菌 (Candida albicans)，是引起人类常见机会性感染的病原体。

对于绝大多数健康人而言，它只是口腔、肠道和阴道黏膜上一个安静的共生成员。

而一旦身体的微生态平衡因为免疫力下降、长期使用抗生素、不健康的饮食习惯或激素水平变化等因素被打破，这个潜伏的伙伴就会迅速转变为危险的病原体。

它不仅是引起鹅口疮和外阴阴道念珠菌病等常见浅表感染的元凶，在严重情况下，它还能突破黏膜屏障进入血液，引发死亡率极高的侵袭性念珠菌病，对免疫力低下的人群构成致命威胁。关于白色念珠菌，详见谷禾之前的文章：

蘑菇(Mushroom)

蘑菇本质上是大型真菌为了繁衍后代而长出的子实体，负责产生和散播孢子。许多蘑菇如双孢蘑菇(Agaricus bisporus) 是营养丰富的食物，富含维生素D。但也有一些蘑菇含有剧毒，误食可致命。

03
细菌与真菌的区别

细菌和真菌在生命演化的道路上分道扬镳，形成了本质上的区别。这些差异体现在细胞的每一个角落，从最基本的分类到具体的生化反应。下表详细列出了两者之间的关键区别：

04
对人体的影响：敌与友

细菌和真菌与人类的关系是复杂且双面的。它们既是导致疾病的元凶，也是维持健康和提供宝贵资源的益友。

致 病 性：感染与疾病

当病原性细菌或真菌侵入人体并成功定植、繁殖时，就会引发感染。由于它们的生物学特性不同，所引起的疾病类型和感染途径也大相径庭。

► 细菌性感染

菌血症是指血液中出现细菌。这可能是暂时的（如刷牙或咀嚼食物时），也可能是持续的。当身体的免疫系统无法清除这些细菌，并出现发烧、寒战等全身性感染症状时，就发展为败血症，这是一种可能危及生命的严重状况。

– 常见致病菌

根据临床资料，最常见的革兰氏阳性致病菌包括：金黄色葡萄球菌和肺炎链球菌。

最常见的革兰氏阴性致病菌则有大肠杆菌、克雷伯氏菌属(Klebsiella spp.) 和铜绿假单胞菌 (Pseudomonas aeruginosa).

– 常见疾病

细菌可引起多种疾病，包括：

呼吸道感染： 肺炎、结核病。

消化道感染： 霍乱、伤寒、食物中毒。

全身性感染： 破伤风、麻风病、败血症。

其他： 链球菌性咽炎、皮肤感染等。

► 真菌性感染

真菌血症 (Fungemia) 是指血液中存在真菌，同样是严重的临床状况。真菌感染可分为表皮感染、皮下感染和深部（全身性）感染。对于免疫功能低下的人群（如艾滋病患者、器官移植者、化疗患者），真菌感染尤其危险。

– 常见致病真菌

临床上最常见的致病真菌是念珠菌属 (Candida)，尤其是白色念珠菌，以及新型隐球菌 (Cryptococcus neoformans)。

– 常见疾病

皮肤感染： 脚癣（足癣）、体癣等。

黏膜感染： 鹅口疮、阴道酵母菌感染。

全身性感染： 曲霉病、组织胞浆菌病、隐球菌性脑膜炎。

菌 血 症

菌血症是指血液中存在细菌。细菌可通过三种途径进入血液：从共生菌群区域、从已存在的感染病灶，或通过创伤将污染物质直接注入血管系统。

根据血液中细菌存在的持续时间，菌血症分为：

• 一过性（短暂）菌血症
• 持续性菌血症
• 间歇性菌血症

短暂性菌血症

可能自发发生，也可能伴随刷牙或咀嚼食物等轻微事件发生。在操作受感染的组织、污染表面的器械和在非无菌部位进行手术时，细菌可能会短暂出现。这些细菌通常在几分钟内被免疫细胞从血液中清除。尽管如此，如果免疫系统不堪重负或被逃避，这些生物体可能会在血液中持续存在，导致菌血症的症状和体征。

持续性菌血症

在感染性休克、细菌性心内膜炎和其他血管内感染期间，细菌会源源不断地进入血液。在伤寒、布鲁氏菌病和钩端螺旋体病等感染的早期阶段，也会出现持续的菌血症。

间歇性菌血症

未引流脓肿患者的血液中可间歇性检出细菌。肺炎、脑膜炎、化脓性关节炎和骨髓炎等疾病的病原菌常在早期阶段从血液中被检出。

败血症

尽管败血症（字面意思是血液败血症）在实践中意味着比菌血症更严重的临床状况，但许多临床医生和微生物学家可以互换使用该术语。

注：传统上，菌血症一词是指患者血液中细菌在没有症状的情况下暂时存在；细菌的起源通常来自共生菌的定殖地。败血症是指血液中存在细菌，具有感染的临床症状和体征。在新的医学文献和出版物中，这种差异在很大程度上被忽视了。

有 益 作 用：共生与应用

尽管病原体臭名昭著，但绝大多数细菌和真菌对人类和自然界都是有益的。

► 维持人体微生态平衡

人体肠道、皮肤和黏膜表面栖息着数以万亿计的微生物，构成了复杂的微生物组。这些共生菌群（主要是细菌）有助于消化食物、合成必需维生素（如维生素K和B12）、训练免疫系统，并抵御外来病原体的入侵。

► 食品工业

细菌： 乳酸菌被用于制造酸奶、奶酪和泡菜等发酵食品。

真菌： 酵母菌是面包和酒精饮料（啤酒、葡萄酒）生产的核心。一些蘑菇和霉菌（如用于制作蓝纹奶酪的青霉）也是重要的食材。

► 医药工业

抗生素生产： 许多最重要的抗生素最初都来源于微生物。例如，链霉菌（一类细菌）是链霉素等多种抗生素的来源。著名的青霉素则是由青霉菌（一种真菌）产生的，开启了现代医学的抗生素时代。

药物研发： 一些真菌（如蘑菇）正在被研究用于提取具有抗癌、免疫调节等药用价值的多糖、糖蛋白等活性物质。

► 生态系统功能

微生物是地球上主要的分解者，它们分解死亡的有机物质，将营养物质释放回土壤，完成了物质循环的关键一环。

细菌：数量庞大、适应性强，能够快速分解易降解的有机物（如糖类、蛋白质），在土壤和水体中是最常见的分解者。

真菌：能够分泌多种胞外酶，特别擅长分解纤维素、半纤维素和木质素等复杂的高分子物质，在分解木材和其他难降解有机物方面起关键作用。

05
细菌、真菌的检测方法

在精准对抗病原体之前，首要任务是准确地识别它们。临床上，对细菌和真菌感染的诊断依赖于一套从传统到现代的多样化技术，它们各有侧重，共同构成了病原体检测的完整体系。

传统微生物学方法

显微镜检

通过对样本（如痰液、血液、分泌物）进行涂片和染色（如革兰氏染色），可以直接观察微生物的形态、大小、排列方式及染色特性，快速地区分出是细菌还是真菌，并对细菌做出初步分类。

• 细菌：革兰氏染色的应用
• 真菌：KOH湿片法、墨汁染色、组织病理染色的应用

微生物培养

将样本接种到适宜的培养基上，让病原体生长繁殖形成肉眼可见的菌落。不仅能证实病原体的存在，还能进行后续的药敏试验，指导临床用药。

• 细菌培养：速度快；
• 真菌培养：速度慢。

免疫学与生物标志物检测

通过捕捉血液等体液中的病原体“标志物”（抗原）或人体产生的抗体来实现的快速诊断，无需等待耗时的培养。

该方法在真菌和细菌诊断中的地位截然不同。

对于生长极其缓慢的真菌，这是早期诊断的核心武器。血液中的G试验（广谱筛查）、GM试验（针对曲霉菌）和隐球菌抗原检测，是医生在培养结果出来前判断病情、决定用药的关键依据，为抢救重症患者生命赢得了宝贵时间。

而对于大多数培养较快的细菌，该方法更像是一个辅助侦察兵，仅用于特定场景（如肺炎链球菌和军团菌的尿抗原检测）为社区获得性肺炎提供快速的初步线索。

注：免疫学检测对细菌是辅助，对真菌则是主力，这种策略差异的根源在于两者截然不同的生长速度。

现代分子诊断技术

随着技术发展，分子诊断方法因其高灵敏度、高特异性和速度，在病原体检测中占据了越来越重要的地位。它们通过识别病原体独特的遗传物质（DNA/RNA），为快速、精准诊断提供了强有力的工具。

聚合酶链式反应 (PCR) 及其衍生技术

• 常规及多重PCR (Multiplex PCR)：这是分子诊断的核心。它通过特异性扩增病原体的基因片段来实现快速检测。使用多重PCR检测血液培养阳性的样本，可以将获得有效抗生素治疗的患者比例从71%提升至90% (Chatelard et al.)。此外，针对结核分枝杆菌的多重PCR还能在一次检测中区分不同的菌株谱系，对于指导治疗和流行病学研究至关重要。
• 数字PCR (Digital PCR)：这是一种超高灵敏度的PCR技术。它将反应体系分割成成千上万个微小的独立单元，能够实现对目标分子的“绝对定量”。在检测人工关节感染时，数字PCR的检测限比传统qPCR低约10倍，能有效发现培养方法可能漏掉的极少量细菌，从而减少假阴性结果(Tak et al.)。

等温扩增技术

这类技术（如重组酶聚合酶扩增，RPA）无需传统PCR所需的高温变性步骤，可以在恒定温度下快速扩增DNA。这使得检测流程极大简化，反应时间缩短至5-20分钟，非常适合开发成可在现场或资源匮乏地区使用的快速检测工具 (Tan et al.; Liu et al.)。结合CRISPR等技术，其灵敏度和特异性能得到进一步提升。

高通量测序 (NGS)

靶向扩增子测序

这是一种寻找策略，它不测序整个基因组，而是只聚焦于特定物种的身份证基因。

• 16S rRNA测序：16S rRNA基因是细菌中特有的、进化上高度保守的基因序列，不同细菌之间又存在差异（高变区），如同每个细菌家族独有的“条形码”。通过对这个“条形码”区域进行大规模测序，我们能快速了解一个样本中包含了哪些种类的细菌，以及它们各自的相对丰度。
• ITS测序：这是真菌的“身份证”，全称为“内转录间隔区”。其原理与16S测序完全相同，是真菌分类和鉴定的靶点。

这种方法成本相对较低，分析简单，对于研究特定菌群（如肠道菌群、口腔菌群）的构成非常有效。但它的局限性是看不到真菌和病毒。

宏基因组测序

这是一种破案策略，采取的是“无偏倚”的鸟枪法（Shotgun）。它不对目标进行任何预设，而是将样本中所有的遗传物质（包括细菌、真菌、病毒和来自宿主的）全部打碎，进行无差别的大规模测序。这种方法更全面。

06
细菌、真菌感染及相关注意事项

人体的自然防御与免疫清除能力

自然防御机制：物理屏障

我们身体的某些部分具有自身的防御机制来抵抗细菌感染。例如，呼吸道有纤毛，这些像微小毛发一样的结构以同步波动的形式移动，清除细菌并防止它们定植。

体内的免疫系统：主动防御

我们的身体免疫系统旨在对抗感染并清除有害细菌。当它检测到细菌入侵时，会激活各种防御机制，例如产生抗体和免疫细胞，以摧毁病原体。在许多情况下，免疫系统能够自行清除感染。

轻微或局部感染：感染的自限性与自愈过程

一些细菌感染只影响身体的较小区域或引起轻微症状。在这种情况下，免疫系统可能能够清除感染，而无需使用抗生素或其他医疗干预。

微生物定植与感染

在临床实践中，区分微生物的定植与活动性感染是一个长期存在且至关重要的挑战。

定植指微生物（细菌、真菌等）存在于人体特定部位（如呼吸道、胃肠道、皮肤黏膜），但不引发宿主的免疫反应或相关的临床感染症状。此时，该微生物被称为定植菌。

感染是指当宿主与微生物之间的平衡被打破时，定植菌可转变为致病菌。

这种转化通常由两个因素触发：

• 宿主因素： 机体防御能力下降（如免疫抑制、基础疾病）。
• 病原体因素： 微生物毒力增强或通过屏障进入无菌部位（如血流、深部组织）。此时微生物大量增殖，并引起宿主的病理生理反应及临床症状。

摒弃单一指标，强调临床整合

目前的共识是，需要进行综合分析，将微生物学证据与患者的临床信息进行整合判断。

➦ 判断依据

• 微生物学证据： 从临床标本中分离或检测到阳性病原体。现代分子生物学检测手段，包括PCR，高通量测序（肠道菌群检测）等。
• 临床表现（症状与体征）：患者出现与该病原体及感染部位相匹配的临床症状，如发热、咳嗽、咳痰、局部红肿热痛等。

辅助检查结果

• 实验室指标：感染相关生物标志物升高（如C-反应蛋白、降钙素原、白细胞计数）。
• 影像学证据：在相应部位出现新的或进展性的病灶（如肺部新发浸润影）。

对菌群检测结果的解读，需要脱离“检出/超标即为感染”的简单逻辑。

➦ 临床决策逻辑

倾向于感染： 当微生物学证据与临床表现、辅助检查结果三者相符时，应高度怀疑为感染，并启动相应的抗感染治疗。

倾向于定植：若仅有微生物学培养/肠道菌群检测阳性结果，而患者无任何相关的临床表现和辅助检查异常，则应首先考虑为定植。

病原体与标本部位的特异性

同一病原体在不同标本部位的临床意义截然不同，这是鉴别诊断中的核心考量点。

– 以肺炎克雷伯氏菌为例

粪便标本: 在肠道中通常为定植菌，检出率高（谷禾健康数据库显示28.2%的人群丰度>1%），这并不代表肠道感染。

但是当肺炎克雷伯菌进入血液并感染时，通常会发生细菌血症。症状可能包括发冷，发烧，发抖，肌肉酸痛，疲劳和嗜睡。

当肺炎克雷伯菌感染肝脏时，会引起脓性病变，也被称为化脓性肝脓肿。这种类型的感染更常见于患有糖尿病一段时间或已经服用抗生素多年的人。

– 以大肠埃希氏菌为例

血培养阳性时需考虑血流感染，怀疑致病性大肠埃希菌感染肠道时需特殊培养或者血清学、PCR，16s测序检测等。

因普通大肠埃希菌可寄居在肠道中，粪便普通培养有大肠埃希菌生长并不能直接考虑大肠埃希菌肠道感染。

– 以念珠菌为例

痰/尿标本: 可能为定植，需结合临床综合判断。

血液标本: 血培养阳性（念珠菌血症）是危重信号，需警惕，可能是严重感染。

对微生物检测结果的解读，需要将其置于完整的临床背景下，结合标本质量、采集部位、患者病史、临床体征和多源化的检测数据进行综合研判。

药物干预

传统抗生素和抗真菌药物仍是主流。

➤ 抗生素与抗真菌药物

针对细菌感染，首选抗生素。当患者感染金黄色葡萄球菌引起的肺炎时，可根据细菌的耐药情况选择合适的抗生素 。如果是耐甲氧西林金黄色葡萄球菌（MRSA）感染，通常会选用万古霉素等抗生素进行治疗 。这是因为万古霉素能够抑制 MRSA 细胞壁的合成，从而有效地杀灭细菌。

对于真菌感染，如白色念珠菌引起的阴道炎，常用唑类抗真菌药物进行治疗。氟康唑等唑类药物能够抑制白色念珠菌细胞膜麦角固醇的合成，破坏细胞膜的完整性，达到治疗目的。

如果真菌感染有渗液，可能并发了细菌感染。需要用抗生素治疗。涂敷抗生素霜剂或口服抗生素。稀释醋酸铝溶液或怀特菲尔德软膏也可用来使渗液的皮肤干燥。

现代抗菌药物设计的核心原则是选择性毒性，即药物能够特异性地攻击或抑制病原体，而对宿主（人体）细胞的损害尽可能小。细菌和真菌与人体细胞在结构和生化上的差异，为实现这一目标提供了绝佳的靶点。

★ 抗生素（靶向细菌）的设计

由于细菌是原核生物，而人体细胞是真核生物，两者之间存在大量独特的靶点，使得抗生素的开发相对容易。

靶点一：细胞壁合成

细菌细胞壁的肽聚糖是其独有的结构，人体细胞没有。因此，抑制肽聚糖合成的药物（如青霉素类和头孢菌素类抗生素）可以有效破坏细菌细胞壁，导致细菌裂解死亡，而对人体细胞完全无害。这是最经典、成功的抗生素作用机制之一。

靶点二：蛋白质合成

细菌的70S核糖体与人体的80S核糖体在结构上有显著差异。许多抗生素（如四环素类、大环内酯类）可以特异性地与70S核糖体结合，干扰或阻断细菌的蛋白质合成过程，从而抑制其生长和繁殖。

靶点三：核酸合成

某些抗生素（如喹诺酮类）可以抑制细菌特有的DNA旋转酶，从而阻断DNA的复制和修复。另一些（如利福平）则抑制细菌的RNA聚合酶。

靶点四：叶酸代谢

人体直接从食物中获取叶酸，而许多细菌必须自己合成。磺胺类药物通过抑制细菌合成叶酸所需的关键酶，达到抑菌效果，而对不合成叶酸的人体细胞无影响。

★ 抗真菌药物（靶向真菌）的设计

开发抗真菌药物的挑战远大于抗生素，因为真菌和人体细胞同为真核生物，许多生化途径和细胞结构非常相似，可供选择的特异性靶点较少。

靶点一：细胞膜的麦角固醇

这是抗真菌药物最重要的靶点。真菌细胞膜的主要固醇是麦角固醇(Ergosterol)，而人体细胞膜是胆固醇 (Cholesterol)。

多烯类药物（如两性霉素B）能与麦角固醇结合，在细胞膜上形成孔道，导致细胞内容物泄露而死亡。

唑类药物（如氟康唑）则通过抑制合成麦角固醇的关键酶来发挥作用。

由于靶点的差异，这些药物对真菌细胞膜的亲和力远高于对人体细胞膜的亲和力。

靶点二：细胞壁合成

真菌细胞壁的几丁质和葡聚糖是人体细胞所没有的。棘白菌素类药物（如卡泊芬净）通过抑制β-(1,3)-D-葡聚糖的合成来破坏真菌细胞壁的完整性，对多种念珠菌和曲霉菌有良好效果。

靶点三：核酸合成

氟胞嘧啶是一种抗真菌药物，它在真菌细胞内被特异性酶转化为一种抗代谢物，从而干扰DNA和RNA的合成。由于人体细胞缺乏这种转化酶，该药物表现出较好的选择性。

➤ 药物再利用

部分已获批的非抗菌药物（如降脂药、抗炎药等）被发现对多重耐药细菌和真菌有效，可缩短研发周期并降低成本。

➤ 药物联合与新剂型

抗真菌药物联合应用可增强疗效、降低毒性，纳米载体等新型制剂有助于提升药物靶向性和生物利用度。

微生态干预

益生菌：通过调节肠道菌群、抑制病原菌/真菌定植、增强黏膜免疫，辅助预防和治疗真菌感染。例如下表：

益生元：膳食纤维不是典型的益生元，但具有益生元特性，例如，β-葡聚糖、阿拉伯木聚糖、果胶和抗性淀粉。益生元和特定的膳食纤维通过充当发酵底物促进肠道中有益细菌的生长，同时通过生态位排除抑制病原体的生长。

粪菌移植（FMT）

粪菌移植是最早应用于临床的微生物群干预手段，尤其在复发性艰难梭菌感染治疗中疗效显著，已有多项指南推荐。

粪菌移植——一种治疗人体疾病的新型疗法

日常注意

➤ 饮食

富含水果、蔬菜、豆类和全谷物的纤维饮食与多样且强大的微生物群相关。这种多样性对肠道健康至关重要，因为它增强了对抗病原体细菌的抵抗力，支持免疫系统，并产生丁酸、丙酸和乙酸等短链脂肪酸。

西兰花芽中的萝卜硫素、卷心菜、菜花、甘蓝等能抑制细菌生长；发酵乳制品、蔓越莓可创造不利于其定植的环境；浆果（蔓越莓、蓝莓、覆盆子、草莓等）等能有效阻止有害菌粘附。

大蒜具有天然的抗菌特性，可以帮助抵抗某些类型的细菌。食用生大蒜或服用大蒜补充剂可能有助于减少体内细菌的生长。

薰衣草油、牛至油因其抗菌特性而常被使用。

绿茶、乳铁蛋白、蜂胶等补充剂也显示出抑菌和抗炎的效果。

改善慢性代谢炎症和调节肠道稳态：茶作为一种潜在的疗法

姜黄具有天然的抗菌特性，可以帮助抵抗感染。它可以作为调味品用于烹饪，或与温牛奶和蜂蜜混合制成舒缓饮品。

姜黄素与肠道微生物群之间的互作：姜黄素对健康影响的益处

将这些食物融入日常饮食，虽不能替代药物，但却能从多个维度辅助治疗。

饮食改变与肠道炎症相关的肠道微生物群

Lobionda S,et al.Microorganisms.2019

一项大规模全球宏基因组学研究，通过分析超过12,000份人类肠道样本发现：

肠道中的细菌可以分为两大阵营：

• 一类是与肠杆菌科（包含大肠杆菌等机会性病原体）相互排斥的“共排斥菌”，
• 另一类是与它们共存的“共定植菌”。

肠杆菌科能否在肠道内站稳脚跟，很大程度上取决于这两大阵营的势力平衡。

这种平衡可以直接受到我们饮食的影响。例如，高纤维饮食（富含蔬菜、豆类）会喂养像粪杆菌属（Faecalibacterium）这样的关键“共排斥菌”。这些有益菌在分解纤维时，会产生大量短链脂肪酸。这些酸性物质会降低肠道环境的pH值，创造一个不利于肠杆菌科生长的酸性“土壤”，从而有效地抑制其过度繁殖。这就像通过施肥来帮助益草生长，从而挤压杂草的生存空间。

反之，饮食也可能为有害菌提供可乘之机。研究指出，争夺铁是共排斥菌抑制肠杆菌科的另一重要手段。

• 在正常情况下，有益菌能更高效地获取肠道中有限的铁资源，从而限制对手的生长。
• 但如果通过高铁饮食或不必要的铁剂补充，导致肠道内铁元素过剩，这道天然的竞争屏障就被消除了。肠杆菌科便能轻易获取生长所需的铁，从而可能导致其丰度失控，增加感染风险。

➤ 应该避免哪些饮食？

乳制品

• 生牛奶和未经巴氏消毒的乳制品、酸奶和奶酪
• 肉铺里的奶酪和含有辣椒或未煮熟蔬菜的奶酪
• 带有霉菌的奶酪，如蓝纹奶酪、斯蒂尔顿奶酪、戈贡佐拉奶酪和罗克福奶酪
• 陈年奶酪，如切达奶酪、布里奶酪、菲达奶酪

生的蛋白质食物

• 生的：肉类、禽肉、鱼类、蛋类、野味等
• 冷切肉（除非彻底加热至冒热气）
• 烟熏或腌制的三文鱼或其他鱼类

未洗的水果和蔬菜

• 未清洗的生水果、蔬菜和香草
• 所有生的蔬菜芽，如苜蓿、萝卜和西兰花
• 冷藏柜中存放的莎莎酱

茶水

• 井水（除非每年检测合格安全）
• 用温水或冷水泡的茶

➤ 如何在厨房尽可能避免细菌？

• 将肉类彻底煮熟。将红肉烹饪至165度，将禽肉烹饪至180度。
• 将冰箱中放置2~3天的未使用食物丢弃。不要重新加热或食用有异味或长霉的食物。
• 每天清洗抹布和海绵。使用漂白剂和热水清洗它们，并彻底冲洗干净。
• 尽可能保持台面、橱柜、电器和其他可能接触食物的区域干净。
• 使用后，用热水清洗切菜板，或放入洗碗机清洗。

➤ 应该遵循哪些食品购物指南？

• 查看食品的保质期。不要吃已过期的食品。
• 购买看起来新鲜的果蔬。在购买前，向杂货店员工询问产品的鲜度。
• 不要购买凹陷或鼓胀的罐头、破损的盒子或漏气的塑料包装食品。
• 少吃食品试吃。
• 不要购买有裂缝或不冷藏的鸡蛋。
• 回家后，立即将易腐烂的食物放入冰箱。

➤ 其他注意事项

注意卫生：日常生活中注意饮食卫生，家庭居所最好日常进行消毒、灭菌，防止带入外界环境的致病菌。

体育锻炼：适当从事体育锻炼可以提高免疫力，可根据自身情况选择打太极拳、健身、跑步、郊游等，劳逸结合。

增加维生素摄入：维生素C、维生素D和锌等在支持免疫系统方面起着至关重要的作用。将富含这些维生素的食物纳入你的饮食中，或者考虑服用补充剂。

如何解读肠道菌群检测报告中的维生素指标？

避免吸烟和过度饮酒： 吸烟会损害呼吸系统，使细菌更容易进入你的身体。过度饮酒也会损害免疫功能。

远离传染源：有传染性疾病的人群应做好隔离措施，其他人群也应做好防护措施，避免与其接触，避免到细菌感染流行病区。

• 保持皮肤干燥和清洁。
• 穿着宽松的衣服。
• 避免共用发刷，梳子和毛巾，因为它们可能含有与皮肤真菌菌落片段。
• 为避免脚气，应该使用备用鞋，每2、3天换洗。
• 尽量选择天然纤维制品的衣服，如棉花、蚕丝，使皮肤呼吸。
• 糖尿病患者应控制血糖水平。疾病有可能会导致免疫功能低下，增加了真菌感染的概率。

07
结 语

细菌和真菌，作为人体内共存的微生物，共同构成了复杂而精妙的微生态系统。它们既有细胞结构和繁殖方式上的根本区别，又在人体内扮演着双重角色——既是维持健康不可或缺的伙伴，也可能是引发疾病的潜在威胁。

肠道菌群检测等先进技术为我们提供了一个窗口，去窥探这个“看不见的器官”的健康状况。帮助我们评估疾病风险的同时，开启了个性化健康管理的全新可能。

通过精准调节肠道菌群，例如开发新型益生菌、定制营养饮食干预方案等，我们有望开发出更具针对性的疾病预防和治疗策略。这预示着一个从“治疗疾病”到“经营健康”的医学新时代即将到来，而这一切的核心，就蕴藏于我们体内的微小生命之中。

注：本账号发表的内容仅是用于信息的分享，在采取任何预防、治疗措施之前，请先咨询临床医生。

主要参考资料

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姜黄素与肠道微生物群之间的互作：姜黄素对健康影响的益处

谷禾健康

姜黄素是姜黄根茎中所含的一种亲脂性多酚，其很早就被亚洲地区的人们用作食品中的香料和染料。除此之外，姜黄素被发现还具有抗氧化、抗炎、抗菌、抗肿瘤、调控血糖、神经保护等多种药理作用，目前市场上许多功能性食品中都包含这一成分。

然而，尽管姜黄素具有多种药理活性，但其水溶性较差，在口服后的肠道吸收率较低，并且在肝脏中迅速代谢，加之化学不稳定性，导致其生物利用度非常低，这些都限制了它的治疗效果和临床应用。

值得注意的是，许多研究证实口服姜黄素会在肠道中与微生物群发生双向相互作用。姜黄素的代谢转化不仅发生在肠上皮细胞和肝细胞中，一些肠道菌群如大肠杆菌、长双歧杆菌也具有能够代谢姜黄素的酶。将其转化为多种活性代谢物，它们具有特异性且往往更有效。有助于提高姜黄素的生物利用度。

同时，姜黄素也可以作为一种益生元对肠道菌群有改善作用。其增加了产丁酸盐菌等有益菌的丰度，并改善了糖尿病和代谢综合征等患者的肠道菌群。姜黄素不仅可以影响肠道微生物群的成分，还能够增强肠道屏障，抑制促炎介质的激活和表达，减轻肠道炎症和氧化应激。

姜黄素与肠道微生物群之间相互作用，在临床治疗中具有多种健康益处。包括降低炎症水平、缓解炎症性肠病、减少结肠炎和结肠癌等胃肠道疾病的风险，改善代谢功能障碍如肥胖、调节血糖水平、减轻糖尿病症状，辅助治疗阿尔兹海默病神经系统疾病等。

在本文中，我们介绍了姜黄素的生物学特性及药理作用，重点关注它与肠道微生物群的相互作用。由于个体差异，人们对姜黄素的反应各不相同。肠道微生物群检测可了解个体菌群结构、优势菌群和多样性，从而评估姜黄素吸收代谢的潜在差异，更有效地利用姜黄素促进健康。

01
什么是姜黄素及其对人体的益处

什么是姜黄素？

姜黄素（Curcumin），也称为二阿魏酰甲烷，是一种源自姜黄植物的天然多酚类成分，也是姜黄主要的生物活性成分。

注：还有另外两种被称为姜黄素的化合物，即“姜黄素II”（去甲氧基姜黄素）和“姜黄素III”（双去甲氧基姜黄素），它们在芳香环上的甲氧基数量不同。它们分别占总姜黄素类化合物的10-20%和3%，具有不同的药理活性。

✔ 富含姜黄素的产品已遍布生活中

姜黄素呈亮橙黄色，具有独特的色泽与风味，是咖喱粉中的主要香料之一。它在全球获得广泛认可，应用领域多样：在印度，含有姜黄素的姜黄已被用于制作咖喱；在日本，它被装在茶里；在泰国，它用于化妆品；在中国，它被用作着色剂和功能性食品等；在韩国，它被装在饮料里；在马来西亚，它被用作防腐剂；在巴基斯坦，它被用作抗炎剂；在美国，除了胶囊和粉末形式外，它还用于芥末酱、奶酪、黄油和薯片中，用作防腐剂和着色剂。姜黄素产品形式多样，包括胶囊、片剂、软膏、能量饮料、肥皂和化妆品等。

生姜和姜黄有什么区别？

姜黄素的生物益处

姜黄素不仅具有独特的色泽与风味，还具有许多生物学益处。其抗菌特性于1949年首次得到证明，随后的研究表明，它还具有抗炎特性、抗氧化特性和其他一些显著的好处。

✔ 抗氧化

氧化应激(OS)是活性氧产生与机体抗氧化保护系统间的失衡。这种不平衡可能导致细胞功能障碍和损伤。

研究表明，姜黄素可以作为一种抗氧化剂。首先，它与活性物质直接反应，中和它们并防止进一步的损害。它可以清除不同形式的自由基，例如活性氧和氮物质（分别为ROS和RNS）。

其次，姜黄素诱导各种细胞保护和抗氧化蛋白的上调，增强身体对氧化应激的防御能力。同时，通过激活细胞保护蛋白受体核因子红细胞系相关因子2(Nrf2)信号通路来调节抗氧化酶的表达，从而稳定活性氧水平。

这种转录因子通过控制抗氧化酶和解毒蛋白的基因表达，从而保护细胞免受氧化损伤，在细胞对氧化应激的反应中发挥关键作用。它可以调节在中和自由基中活跃的谷胱甘肽(GSH)、过氧化氢酶和超氧化物歧化酶(SOD)的活性；此外，它还可以抑制产生活性氧的酶，如脂氧合酶/环氧合酶和黄嘌呤氢化酶/氧化酶。这些细胞保护蛋白发挥抗氧化活性，保护细胞免受氧化损伤。

注：姜黄素是一种亲脂性化合物，这使其成为过氧自由基的有效清除剂，与维生素E一样，姜黄素被认为是一种链破坏型抗氧剂。链破坏型抗氧剂即链终止型抗氧化剂。可以终止氧化过程中自由基链的传递与增长。

此外，姜黄素能够激活AMP活化蛋白激酶(AMPK)，这是细胞能量稳态的重要调节剂。姜黄素的这种激活有助于减轻氧化应激引起的肠道屏障和线粒体损伤。

✔ 抗炎

炎症过程与氧化应激密切相关，因为活性氧的产生与机体抗氧化防御失衡导致细胞功能障碍和炎症反应。

炎症反应被发现参与多种慢性疾病发展，包括阿尔茨海默病、帕金森病、多发性硬化症、癫痫、脑损伤、心血管疾病、代谢综合征、癌症、过敏、哮喘、支气管炎、结肠炎、关节炎、肾缺血、银屑病、糖尿病、肥胖、抑郁、疲劳等。

炎症反应表现为显著的病理改变，其特征是炎症指标水平升高，如肿瘤坏死因子-α(TNF-α)、白细胞介素-6(IL-6)、白细胞介素-10(IL-10)、C反应蛋白(CRP)、单核细胞趋化蛋白-1(MCP-1)或血管细胞粘附分子-1(VCAM-1)。

姜黄素抑制氧化应激并改善炎症途径

Servida S,et al.Int J Mol Sci.2024

研究发现姜黄素通过降低促炎介质水平减轻炎症反应。这可能因其附着于toll样受体(TLR)并控制NF-κB、MAPK和AP-1等信号通路。其中，NF-κB作为关键转录因子在诱导炎症中至关重要。姜黄素抑制NF-κB，减少IL-1β和IL-6等炎症因子释放。

在葡萄糖硫酸钠(DSS)诱导的结肠炎小鼠模型中，给予适量姜黄素有效抑制了NF-κB抑制蛋白(IκB)的磷酸化，从而抑制了肠道中的NF-κB，这最终减轻了炎症反应。

✔ 抗癌

通过多项研究，姜黄素被证明是一种有效的抗癌候选物质，特别是在以下方面：

NF-κB通路抑制：姜黄素能抑制核因子κB的活化，从而减少炎症因子如IL-1β和IL-6的释放，这些炎症因子与肿瘤发生、发展密切相关。

调控肿瘤抑制基因：研究表明姜黄素可以上调p53表达，人类结直肠癌患者服用姜黄素后p53表达增加，增强了机体对癌细胞的抑制能力。

COX-2抑制：姜黄素能特异性抑制环氧合酶-2(COX-2)的表达，这在HT-29人类结肠癌细胞中已得到证实。

除此之外，姜黄素还具有以下药理作用：

姜黄素的药理作用

Balaji S,et al.World J Exp Med.2025

姜黄素在各种疾病中的治疗作用

doi: 10.3390/microorganisms12040642.

02
肠道菌群可改善姜黄素的生物利用度

✔ 姜黄素本身的生物利用度较低

尽管姜黄素的药理活性多样，但其治疗应用受到严重限制，姜黄素在口服后的肠道吸收率较低，并且在肝脏中迅速代谢并通过胆囊排泄，加之其水溶性低和化学不稳定性，导致生物利用度非常低。

姜黄素的吸收及代谢过程

作为第一步，摄入的姜黄素先通过胃，在那里几乎没有被吸收。由于其对低pH值的抵抗力，姜黄素在没有任何化学修饰的情况下到达大肠并经历广泛的I期和II期代谢。

口服后姜黄素的药代动力学

Servida S,et al.Int J Mol Sci.2024

✔ I期代谢发生在肠细胞和肝细胞中

首先，它被I期酶代谢：不同的还原酶在其底物中引入反应基团和极性基团，产生活性代谢物，即二氢姜黄素、四氢姜黄素(DHC)和六氢姜黄素(THC)。姜黄素的这种还原性代谢反应广泛发生在肠细胞和肝细胞中。

✔ 代谢物的活性低于其底物

在I期形成的代谢物被转运到肠道和肝脏胞质溶胶，在那里它们被转化（II 期）成偶联衍生物（即偶联姜黄素、偶联DHC、偶联THC和偶联八氢姜黄素）。

葡萄糖醛酸化是偶联的主要途径，姜黄素葡糖苷酸是器官和细胞体液中存在的主要代谢物（约占血浆姜黄素的99%），其分子的活性低于其底物且分子量更高。

口服后姜黄素的代谢

Servida S,et al.Int J Mol Sci.2024

通常口服给药后，在1至2小时内观察到姜黄素峰值血液浓度，并在大约12小时后变得检测不到。

肠道菌群提高姜黄素的生物利用度

值得注意的是，姜黄素主要作用于肠道，其代谢转化不仅发生在肠上皮细胞和肝细胞中，还由肠道微生物群产生的酶进行，通过这些酶产生多种活性代谢物。

肠道衍生代谢物的生物活性与天然姜黄素不同，它们具有特异性且往往更有效。因此，肠道微生物组成会影响姜黄素代谢物的生物利用度。

✔ 大肠杆菌、长双歧杆菌等能够代谢姜黄素

已鉴定出多种能代谢姜黄素的肠道细菌：人类粪便微生物分析显示，大肠杆菌通过NADPH依赖性姜黄素/二氢姜黄素还原酶表现出最高的姜黄素代谢活性。这种酶能够将姜黄素转化为二氢姜黄素，再转化为四氢姜黄素。

其他微生物，如长双歧杆菌(Bifidobacteria longum)、假小链双歧杆菌(Bifidobacteria pseudocatenulaum)、粪肠球菌(Enterococcus faecalis)、嗜酸乳杆菌(Lactobacillus acidophilus)和干酪乳杆菌(Lactobacillus casei)是能够代谢姜黄素的相关细菌菌株。

✔ 姜黄素的有益作用可能取决于肠道菌群组成

与花青素等其他膳食多酚类似，姜黄素的生物活性不仅与吸收率相关，还与肠道菌群消化产生的活性代谢物有关。姜黄素的生物学特性取决于这些微生物代谢物的活性。

肠道微生物群的姜黄素代谢途径包括还原、甲基化、脱甲氧基化、羟基化和乙酰化，主要产物为四氢姜黄素、二氢阿魏酸和1-(4-羟基-3-甲氧基苯基)-2-丙醇。

此外，姜黄素还可以被毕赤酵母代谢成四种主要代谢产物，包括1,7-双（4-羟基-3-甲氧基苯基）庚烷-3,5-二醇、5-羟基-1,7-双（4-羟基-3-甲氧基苯基）庚烷-3-酮、5-羟基-1,7-双（4-羟基苯基）庚烷-3-酮和5-羟基-7-（4-羟基-3-甲氧基苯基）-1-（4-羟基苯基）庚烷-3-酮。

因此，姜黄素的有益作用不仅取决于姜黄素的饮食摄入量，还取决于个人代谢姜黄素的能力，即最终取决于每个人肠道微生物群的组成。

提高姜黄素效果的其他方式

✔ 给药形式会影响姜黄素的疗效

研究显示，给药形式会影响姜黄素的生物利用度。使用脂质体、聚合物纳米颗粒、环糊精包封、脂质复合物或合成聚合物-姜黄素复合物等给药形式可提高姜黄素的活性和生物利用度，增强其对癌症和肝病等疾病的治疗效果。

姜黄素与胶体纳米颗粒分散的新制剂能通过刺激GLP-1（胰高血糖素样肽1）和胰岛素分泌改善高血糖，表明其可用于糖尿病治疗，且可能对炎症和骨关节炎有效。

此外，纳米气泡姜黄素提取物补充剂对小鼠健康和运动表现有益，帮助克服身体疲劳。

✔ 新鲜或粉状姜黄生物利用度更高

最近的一些论文还显示了食物基质在姜黄素吸收中的重要性，强调与补充剂相比，当它作为新鲜或粉状姜黄食用时，生物利用度更高，这可能是由于与其他姜黄化合物的协同活性或姜黄基质效应。

共给药是提高姜黄素生物利用度的重要方法。研究显示，与黑胡椒碱(piperine)联合使用可显著抑制姜黄素首过代谢，增加血液浓度。2克姜黄素与5毫克黑胡椒碱联用可使生物利用度提高三倍以上，主要通过抑制葡萄糖醛酸转移酶活性，减少肝脏和肠道代谢。

此外，与其他具协同作用的抗氧化剂、抗炎剂联合应用能放大姜黄素药理效应，改善临床疗效。

03
姜黄素影响肠道微生物的组成及多样性

值得注意的是，姜黄素和肠道微生物群之间的相互作用是双向的。如上所述，姜黄素在口服给药后优先在胃肠道中积累，一方面，肠道微生物群通过多种酶促途径（如还原、去甲基化、羟基化等）将姜黄素代谢转化为具有独特生物活性的代谢物。

与此同时，姜黄素能够调节肠道菌群的丰富度、多样性和组成，而这些受影响的菌群又反过来影响姜黄素的吸收、代谢和治疗效果。

利于肠道中有益菌株的生长

越来越多的研究证明肠道菌群失调与各种疾病的发生之间存在密切关系，姜黄素已被证明可以调整失衡菌群中有益细菌的比例，促进有益菌株的生长。

✔ 增加了产丁酸盐菌等有益菌的丰度

连续15天给小鼠施用100mg/kg姜黄素后发现其对肠道菌群有调节作用，姜黄素组显示普雷沃氏菌属的丰度显著降低，拟杆菌科和理研菌科(Rikenellaceae)的丰度显著增加。其他动物模型研究也表明，口服姜黄素增加了有益细菌（如双歧杆菌、乳酸菌和产生丁酸盐的细菌）的丰度，同时减少了普雷沃氏菌属、拟杆菌科等细菌的数量。

✔ 姜黄素调节脂肪肝病中的菌群失衡

高脂肪饮食的人易出现肝脏代谢改变，伴随着肠道微生物群组成改变和肠道通透性增加。在饮食中添加姜黄素可增强肝脏代谢，增加有益菌，并减少与高脂肪饮食引起的菌群失调有关的有害细菌菌株。

使用姜黄素治疗成功减少了36种与肝脂肪变性呈正相关的潜在有害细菌菌株。姜黄素对柯林斯氏菌属 、链球菌属、萨特氏菌属、Thalassospira、Gordonibacter和放线菌属具有富集作用，这些是人体肠道的核心菌属或益生菌。同时对密螺旋体、Alloprevotella、瘤胃球菌属、另枝菌属、Elusimicrobium、Anaerofilum和Papillibacter具有抑制作用。

✔ 姜黄素调节阿尔茨海默病等疾病的重要菌群

在阿尔茨海默病小鼠中，姜黄素改善空间学习记忆能力，减少海马体淀粉样斑块，并显著改变拟杆菌科、普雷沃氏菌科和乳杆菌科等与阿尔茨海默病相关的关键菌株丰度。

另一研究中，姜黄素(100mg/kg/天，12周)能部分逆转卵巢切除导致的肠道菌群多样性变化。给结肠癌小鼠高剂量姜黄素(162mg/kg/天)可减少肿瘤负荷，增加乳杆菌并减少Coriobacterales。姜黄素还能减少瘤胃球菌，其增加与结直肠癌发生相关。

✔ 姜黄素增加了细菌的多样性

在一项人体随机安慰剂对照试验中，调查了姜黄和姜黄素膳食补充剂与安慰剂相比对30名健康受试者（每组10名）的影响。

姜黄片剂含有1000毫克姜黄和1.25毫克胡椒碱提取物；姜黄素片剂含有1000毫克姜黄素和1.25毫克胡椒碱提取物;受试者被指示随餐口服3片，每天两次（每天总共6000毫克）。在基线和治疗8周后进行微生物群分析。

所有受试者都表现出微生物群组成的随时间的显著变化和对治疗的个体化反应。肠道菌群因人而异，个体对治疗的反应并不均匀。然而，比较治疗前后每组存在的细菌种类数量，安慰剂组显示物种总体减少15%，而姜黄和姜黄素处理组分别增加7%和 69%。

这些研究表明姜黄素的保护作用可能源于其促进肠道菌群从失衡转变为平衡的能力，减少了致病菌并增加有益菌的丰度。

姜黄素对肠道微生物群的影响总结

Servida S,et al.Int J Mol Sci.2024

姜黄素增强肠道屏障功能

姜黄素不仅可以影响肠道微生物群的成分，还能够增强肠道屏障。

✔ 姜黄素能够增强中和脂多糖内毒素的能力

肠道屏障由四种不同类型的核纤层蛋白组成。其完整性的任何缺陷都会引起细菌侵入正常结肠组织，导致肠上皮细胞失调和随后的局部炎症。

第一层包含碱性磷酸酶(IAP)，IAP具有中和细菌内毒素脂多糖的能力。研究表明，口服姜黄素可以将IAP活性提高三倍，并降低循环内毒素脂多糖(LPS)水平，从而直接证明姜黄素对肠道屏障初始层的调节作用。

✔ 姜黄素减少了粘蛋白的分解

构成第二层的肠粘膜层对于将管腔内容物与上皮细胞分离并防止病原菌进入至关重要。随着第二层的消失，肠上皮细胞将直接与管腔细菌相互作用，导致肠道炎症加剧。

在姜黄素的驱动下，肠道酸性粘蛋白的增加促进了合成，并最大限度地减少了肠粘膜层的分解，从而保留了其结构。

✔ 姜黄素可增强抗菌肽的产生

第三层由肠上皮细胞之间的紧密连接组成，它们阻止外来抗原、微生物和毒素等有害物质从肠腔转移，同时允许重要的营养物质、电解质和水从肠腔流入血液。通过跨上皮以及跨细胞和旁细胞运输，建立了针对细菌内毒素的防御机制，有助于保持肠道屏障的完整性。

在最后一层发现的抗菌肽可防止细菌突破肠道屏障。α-防御素和β-防御素具有杀菌特性，其中α-防御素在体内具有显著影响，该因素影响着肠道微生物群的组成。研究表明，姜黄素可增强抗菌肽的产生。

✔ 体外和动物研究也证实姜黄素可以恢复肠道屏障

体外研究也显示姜黄素可恢复受损肠道通透性。在CaCo2细胞中，姜黄素减轻肠上皮屏障损伤，抑制脂多糖诱导的IL-1β分泌，保护紧密连接蛋白，并通过抑制p38 MAPK激活减少紧密连接蛋白异常磷酸化。

这些结果也在动物模型中得到证实：高脂饮食大鼠经姜黄素处理(200mg/kg/日)后，肠道紧密连接结构改善，血清TNF-α和LPS水平降低，肠粘膜occludin表达上调。同样，西式饮食小鼠补充姜黄素(100mg/kg/日)显著改善肠道屏障功能，恢复肠碱性磷酸酶活性及ZO-1和claudin-1表达。

鉴于紧密连接蛋白表达下降在非酒精性脂肪肝(NAFLD)发病中的关键作用，姜黄素(200mg/kg/日，4周)被证明能恢复NAFLD大鼠远端回肠中ZO-1和occludin的表达，表明姜黄素通过改善肠道屏障完整性可能成为NAFLD新疗法。

这些研究提供有力证据表明姜黄素有助于维持肠道屏障完整性，可作为肠道疾病预防/治疗的新工具。

姜黄素减轻肠道炎症

✔ 减轻了炎症和氧化应激

一项随机对照人体试验中，58名非酒精性脂肪性肝病（NAFLD）患者接受含50mg/天纯姜黄素的或安慰剂。代谢组学显示姜黄素对氧化应激和炎症标志物有益，减轻了患者中的炎症反应，并抑制了NAFLD进展过程中某些细菌的增长。

一项动物研究报道，一种新开发的纳米颗粒姜黄素通过抑制促炎介质的表达和诱导Treg扩张来积极改善小鼠的炎症，这还伴随着粪便丁酸盐水平的增加。

✔ 可抑制促炎介质的激活和表达

含0.2%(w/w)纳米颗粒姜黄素的啮齿动物饮食可抑制小鼠结肠上皮细胞中NF-κB激活和促炎介质表达。或者，姜黄素可以通过抑制TLR4/MyD88/NF-κB信号通路的激活来减轻脂多糖诱导的炎症。此外，姜黄素已被证明可以抑制NF-κB核易位，并减轻癌症中过度激活的其他促炎基因的表达。

研究证明，断奶仔猪饲喂300mg/kg姜黄素28天可通过抑制大肠杆菌增殖和下调TLR4表达缓解炎症。

04
姜黄素与肠道菌群互作在临床治疗中的作用

缓解炎症性肠病

大量研究表明，姜黄素可以通过调节肠道微生物群的组成和多样性，对胃肠道系统健康产生有益影响。

✔ 姜黄素调节乳酸菌并改善肠道屏障

炎症性肠病(IBD)与肠道菌群稳定性密切相关。研究发现，补充姜黄素可增加乳酸菌相对丰度，通过提高sIgA水平增强粘膜免疫并改善肠道屏障功能。

注：IgA是一种在改善肠道微生物疾病中起重要作用的免疫球蛋白。

✔ 姜黄素调节信号通路并减少炎症因子

炎症性肠病的发生与TLR4/NF-κB/AP-1信号上调有关。在结肠炎的动物模型中，姜黄素被发现可以通过减少TLR4信号传导来改善炎症。姜黄素通过与细胞外TLR4结构域结合蛋白髓样分化蛋白2(MD-2)结合来抑制脂多糖引起的免疫反应并减少炎症因子的释放。

作为IBD发病机制主要贡献者，NF-κB可被姜黄素通过调节NF-κB/IκB通路抑制。姜黄素干扰IκB激酶信号，阻止IκB降解，抑制NF-κB激活，降低TNF-α、IL-1、IL-6等细胞因子释放，减轻炎症反应。研究表明肠道炎症严重程度与NF-κB p65含量相关，IBD患者肠道中NF-κB p65含量较高。

✔ 抑制氧化应激

此外，姜黄素能够降低肿瘤坏死因子(TNF-α)表达水平，同时显著减少一氧化氮(NO)的产生，从而抑制氧化应激并对炎症性肠病产生有益影响。

其次，研究表明姜黄素能够通过选择性阻断环氧合酶-2(COX-2)受体来抑制炎症。给予有效剂量的姜黄素可以抑制iNOS/COX-2的表达并减弱p38 MAPK的激活，p38 MAPK在调节炎症因子的转录和释放中具有重要作用。

✔ 姜黄素对一些其他胃肠道疾病也有改善作用

姜黄素通过调节Th17/Treg细胞的平衡和恢复肠道微生物群组成来改善糖尿病患者的结肠炎。补充姜黄素可以将肠道微生物群组成转变为富含短链脂肪酸产生细菌的成分，从而促进肠道粘膜保护并减轻与肠道疾病相关的炎症。

姜黄素对肠道微生物的调节作用还可能影响结直肠癌，姜黄素和富含生育三烯酚的部分的组合改变了结直肠癌细胞中的微生物多样性，在抑制结肠癌细胞生长方面具有潜在的治疗协同作用。

姜黄素对胃肠道疾病的影响

Balaji S,et al.World J Exp Med.2025

综上所述，姜黄素能够通过调节肠道菌群、修复肠道屏障、抑制炎症信号通路等多种机制来缓解炎症性肠病，其与肠道菌群的互作有望成为促进胃肠道系统健康和改善一系列胃肠道疾病的天然治疗剂，也为基于肠道微生物组的姜黄素靶向治疗策略提供了理论基础。

改善肥胖

✔ 调节了肥胖的重要指标(厚壁菌/拟杆菌)比值

肠道菌群组成与肥胖发病密切相关，肥胖患者肠道中厚壁菌门与拟杆菌门比例(F/B比值)升高。然而，在施用有效剂量的姜黄素后，观察到F/B比值显著降低。这种减少还伴随着毛螺菌科(Lachnospiraceae)和瘤胃球菌科(Ruminococcaceae)数量的减少，以及拟杆菌科、Riskenellaceae 和普雷沃氏菌科(Prevotellaceae)丰度的增加。

姜黄素还增加了双歧杆菌、乳酸杆菌和嗜粘蛋白阿克曼菌等在人类抗肥胖过程中发挥关键作用的细菌丰度。

✔ 姜黄素还能够抑制成脂基因，减少脂肪积累

此外，一些研究证实姜黄素在多种器官包括脂肪组织中发挥多种生物学功能。姜黄素通过抑制丝裂原活化蛋白激酶(ERK、JNK和p38)活性抑制3T3-L1脂肪细胞分化，并通过抑制PPARγ和C/EBPα表达抑制成脂基因。

适量姜黄素可减少室管膜脂肪组织、增加能量消耗、减少体内脂质积累，同时阻止吞噬细胞浸润脂肪组织并增加脂质运载蛋白产生，从而减轻脂肪组织炎症。在高脂肪饮食诱导的肥胖小鼠中，0.2g/d姜黄素显著减少了白色脂肪组织。

✔ 临床证实姜黄素具有减重和降低甘油三酯水平的功效

临床效果表明，姜黄素可使超重人群BMI恢复正常并显著降低血清甘油三酯水平。姜黄素还增强高脂饮食诱导的胰岛素敏感性，阻断脂肪生成。此外，姜黄素可通过调节脂质转运蛋白的表达和活性，维持胆固醇稳态。

调节血糖水平，减轻糖尿病

姜黄素可以通过改善肠道屏障功能、影响肠道激素分泌、调节抗炎细胞因子及减少与胰岛素抵抗相关的炎症分子来调控宿主葡萄糖稳态。

姜黄素对血糖稳态的影响

Servida S,et al.Int J Mol Sci.2024

✔ 姜黄素调节与糖尿病发作相关的菌群丰度

服用姜黄素可增加有益细菌（乳酸杆菌、双歧杆菌和产生丁酸盐的细菌）的数量，同时减少条件性致病菌(肠杆菌、Prevotellaceae和Rikenellaceae)。特别是，姜黄素增加了Muribaculaceae科细菌丰度，这类产生琥珀酸、乙酸和丙酸的细菌减少与炎症性肠病和1型糖尿病发病相关。

✔ 姜黄素及肠道菌群通过多种信号通路调节血糖

姜黄素及其衍生物通过多种信号通路调节血糖，包括PI3K/Akt通路(对氧化应激敏感的主要信号转导系统)，调控细胞生长和死亡。姜黄素还激活AMPK通路调节能量代谢与细胞稳态，并通过Akt/Nrf2通路上调抗氧化机制。

肠道微生物群以相似机制影响血糖调节。姜黄素增加的干酪乳杆菌通过PI3K、AMPK2、Akt2和肝糖原合成途径改善胰岛素抵抗，并通过胆道途径降低高血糖，同时减少Caco-2细胞中的胰岛素降解酶和脂肪组织中的IGFBP-3。

‌IGFBP3‌（胰岛素样生长因子结合蛋白3）是胰岛素样生长因子（IGF）系统中的关键调节蛋白，主要功能是‌结合并调控IGF-1和IGF-2的活性‌，影响细胞生长、代谢及分化。

✔ 姜黄素与肠道菌群影响葡萄糖吸收和糖原合成

肠道微生物群通过调节GLUT-4表达和易位直接影响葡萄糖代谢。姜黄素增加的乳双歧杆菌促进糖原合成，抑制肝糖异生基因，改善胰岛素刺激的葡萄糖吸收和GLUT-4易位。加氏乳杆菌BNR-17增加肌肉GLUT-4表达，显著降低血糖。

体外研究表明姜黄素改善Akt磷酸化，促进GLUT-4易位，减少炎症因子。姜黄素与GLUT-1结合可即时、可逆地抑制葡萄糖重吸收，并调节缺氧脂肪细胞中葡萄糖转运蛋白表达，其效果取决于剂量和暴露时间。长期用药可代偿性上调GLUT蛋白。2型糖尿病肥胖大鼠接受姜黄素治疗(80mg/kg/天，8周)后改善血糖参数、胰岛素敏感性和血脂，降低肝胰丙二醛水平，降血糖作用与GLUT-4基因增加相关。

✔ 姜黄素改善血糖水平的机制与微生物活动相关

姜黄素通过增加GLP-1分泌影响血糖水平。其机制可能与抑制降解GLP-1的二肽基肽酶-4活性有关，或通过激活Ca²⁺/钙调蛋白依赖性激酶II通路直接刺激GLP-1分泌。这两种机制均与微生物活动相关，且需要足够给药时间以便调节菌群。

姜黄素通过影响含胆汁盐水解酶的拟杆菌调节胆汁酸代谢。它恢复脂多糖引起的菌群紊乱，增加产丁酸菌，减少致病菌，提高抗炎细胞因子水平。产丁酸盐的细菌促进GLP-1、PYY和GLP-2从L细胞释放，通过GPCR41/43和胆汁酸/TGR5通路发挥作用。

姜黄素还增加FXR基因表达，促进次级胆汁酸通过FXR和GPRC5调节脂质和碳水化合物代谢，并增加回肠GPRC5A/B及去乙酰化酶表达，维持碳水化合物稳态。

成纤维细胞生长因子15(FGF15)是连接菌群、宿主与姜黄素降血糖作用的关键分子。FGF15改善胰岛素敏感性，抑制肝糖异生关键酶，其表达受FXR调节。

姜黄素通过多种机制调控葡萄糖稳态，其中肠道菌群扮演着重要角色。多项随机双盲对照研究都证实姜黄素能降低血清葡萄糖、甘油三酯、低密度脂蛋白(LDL)、糖化血红蛋白(HbA1c)、瘦素，增加脂联素水平，来预防2型糖尿病。

辅助治疗神经系统疾病

姜黄素及其肠道细菌代谢物展现出神经保护作用，在阿尔茨海默病、帕金森病、多发性硬化症、缺血性脑损伤和焦虑症等神经系统疾病中具有治疗潜力。

✔ 姜黄素清除自由基发挥神经保护作用

神经退行性疾病表现为特定神经元群功能的进行性丧失，导致神经缺陷和认知障碍。虽然其确切机制尚未完全阐明，但氧化应激和炎症被认为是主要致病因素。高水平活性氧(ROS)会损害所有细胞，神经元对较低ROS水平也特别敏感。ROS是大脑衰老的主要因素，与神经退行性疾病的发生发展密切相关。

姜黄素通过直接和间接清除自由基提供神经保护。它增强超氧化物歧化酶活性，将超氧化物转化为过氧化氢和氧气，并提高过氧化氢酶活性促进过氧化氢分解，展现抗氧化作用。

四氢姜黄素是研究最广泛的细菌修饰姜黄素衍生物，也能减少氧化应激和神经元凋亡，激活自噬，抑制脑损伤后线粒体凋亡。它对Aβ-寡聚体毒性有保护作用，调节神经炎症，降低β-淀粉样蛋白触发的活性氧水平和线粒体膜电位，抑制caspase激活。在脑损伤中，四氢姜黄素通过上调Nrf2通路防止神经元凋亡并改善神经行为功能。

✔ 姜黄素与肠道菌群互作改善多种神经系统疾病

在阿尔茨海默病(AD)模型中，姜黄素通过减轻记忆障碍和代谢功能障碍来发挥神经保护作用。此外，它调节突触可塑性和代谢途径，有可能改善AD相关症状。此外，姜黄素丰富了有益的肠道微生物群，从而间接影响认知功能。

在‌帕金森病(PD)中，姜黄素通过调节肠道微生物群-代谢物轴来改善运动缺陷和神经炎症。在多发性硬化症(MS)中，姜黄素衍生物CMG会改变肠道微生物群组成，从而抑制自身免疫性脑脊髓炎的严重程度。这种抑制与粪便和回肠内容物中特定细菌种类丰度的变化相关。

在缺血性脑损伤中，姜黄素可减少梗死体积、脑水肿和血脑屏障通透性。此外，它还可以改善缺血后的认知缺陷和神经系统结局。姜黄素治疗表明，小鼠的大脑连接和社会行为得到显著改善，同时肠道微生物群组成的改变。

在焦虑症中，姜黄素通过调节微生物群-肠-脑轴和增加前额叶皮层中的磷脂酰胆碱水平来缓解焦虑样行为。此外，它还影响脂质代谢和肠道微生物群组成以缓解焦虑症状。

姜黄素的神经保护作用

Balaji S,et al.World J Exp Med.2025

姜黄素通过清除自由基、调节突触可塑性和神经炎症以及改变肠道菌群组成等多种机制发挥神经保护作用，使其成为治疗神经系统疾病极具前景的候选药物。

05
如何更好地利用姜黄素改善健康？

姜黄素可能存在的不足

姜黄素的主要不足是单独服用时吸收率较低，且可能会引起轻微不良反应。有小部分研究中姜黄素可致肠胃胀气、胃部刺激、促进胆汁分泌和胆管炎，尤其高剂量时可能出现恶心、腹泻和头痛。

研究中，7名服用500-12000mg姜黄素的受试者72小时内出现了腹泻、头痛、皮疹和黄便症状。另一项研究显示，部分服用0.45-3.6g/天姜黄素持续1-4个月的受试者报告恶心、腹泻，并且血清碱性磷酸酶和乳酸脱氢酶水平升高。

✔ 一些肝病患者和酗酒者应谨慎使用

姜黄素可能与非甾体抗炎药、利血平和抗凝剂相互作用，肝病患者(如肝硬化、胆道梗阻、胆结石)和酗酒者应避免使用或在医师指导下使用。

应该如何服用姜黄素？

如果你正在服用补充剂，医生可能会建议每天两次，每次500毫克姜黄，与食物同服。（但并不是越多越好）

每天摄入量最高可达 8 克，但一般人群每天 500 至 1000 毫克。

可以尝试将姜黄与优质脂肪如油、鳄梨、坚果、种子等一起食用。

姜黄与药物之间的相互作用

中度相互作用

轻度相互作用

此列表可能不完整，许多其他药物如草药产品等也可能影响姜黄。

避免与其他可能影响凝血的草药/健康补充剂一起使用姜黄，包括当归、辣椒、丁香、蒲公英、丹参、 月见草 、大蒜、姜、银杏、 马栗 、人参、白杨、红车轴草等。

避免与其他可能降低血糖的草药/健康补充剂一起使用姜黄，如 α-硫辛酸 、铬、达米安娜、 熊掌草 、鹰嘴豆、大蒜、瓜尔胶、马栗、人参、车前子等。

如何更好地利用姜黄素？

姜黄素虽有多种药理活性，但因口服后肠道吸收率低，其治疗应用受到严重限制。以下是几个可能的策略和思路，旨在使人体更好地利用姜黄素，实现其抗炎、抗氧化、抗肿瘤以及其他保护作用。

✔ 个体化肠道微生物群检测与评估

通过粪便菌群测序等手段，了解个体肠道菌群的整体结构、优势菌群和多样性情况。这有助于判断个体在姜黄素吸收和代谢过程中的潜在差异，因为肠道菌群在姜黄素的化学转化中可能起到双向调控作用（既可能通过代谢生成更有活性的代谢物，也可能助推姜黄素的降解）。

依据检测结果，对肠道菌群中与药物代谢、炎症调节和屏障功能相关的菌群比例进行评估，从而判断是否需要额外进行菌群调节干预。

✔ 利用益生菌和益生元改善姜黄素代谢环境

有研究提示，共给药策略（例如与黑胡椒碱联合使用）能够显著提高姜黄素的生物利用度。同理，合理补充某些益生菌（如乳杆菌、双歧杆菌）和益生元可改善肠道微生态平衡，优化肠屏障功能；这不仅有助于减少姜黄素在肝脏首过效应中的代谢转化，还可能促进姜黄素在肠道内的活性释放。

根据个体菌群失衡的具体情况，可以设计联合微生态干预方案，例如在姜黄素给药前后，先行或同步补充针对性益生元，从而改善消化道环境，增强姜黄素的吸收和转化效果。

✔ 给药策略的个性化优化

由于姜黄素本身具有低水溶性和较高亲脂性，目前已有纳米技术、脂质体、固体分散体等多种新型剂型用于提高其生物利用度。结合个体的肠道菌群特点，可以选择或定制适合个体微生态环境的姜黄素制剂。例如，对于部分菌群功能较弱的个体，使用纳米载体不仅可以增加姜黄素的稳定性，也可以延缓其在肠道内的降解过程，从而为肠道菌群与姜黄素之间的互作提供足够的时间。

此外，若检测发现个体肠内特定菌群（例如参与代谢姜黄素转化的菌群）数量较低，可能需要重点采用辅佐用药策略，抑制姜黄素过快的首过代谢（比如结合黑胡椒碱）与微生态调节进行联合应用，以获得更高的药效浓度。

✔ 饮食和生活方式的干预

饮食习惯对肠道菌群有显著影响，个体化的饮食调整（例如增加富含膳食纤维、益生元的食物）可以促进有益菌群的发展，改善肠道环境，从而间接提高姜黄素的吸收和生物转化。

此外，合理的饮食还能减少慢性炎症状态，增强机体对姜黄素抗炎、抗氧化作用的反应。因此，制定一套综合性的生活方式干预方案，将姜黄素的服用与膳食、运动等措施相结合，有望发挥协同增效作用。

✔ 未来的个性化药物方案探索

随着精准医学的发展，可以通过多组学（如基因组、代谢组、微生物组）的综合分析进一步解析姜黄素与个体肠道菌群之间的交互机制，从而设计出针对不同疾病状态（如炎症性疾病、肿瘤或代谢性疾病）的个性化姜黄素使用方案。

临床上可设计小规模试验，通过定期监控个体肠道菌群变化、姜黄素血药浓度和临床指标，进一步验证联合微生态调控和个性化姜黄素给药的效果，逐步形成标准化的治疗模式。

结语

姜黄素与肠道微生物群的双向互作开辟了天然药物对健康影响的新视角。一方面，肠道菌群通过多种酶促途径（还原、去甲基化、羟基化等）将姜黄素转化为具有独特生物活性的代谢物，显著提高其生物利用度；另一方面，姜黄素作为天然益生元调节菌群丰度与多样性，增加有益菌如乳酸菌的比例，抑制有害菌繁殖，改善肠道屏障功能并减轻炎症水平。

这种协同互利的关系使姜黄素能够在临床治疗中发挥多种健康功效，从炎症性肠病、结直肠癌等胃肠道疾病，到肥胖、糖尿病等代谢性疾病，甚至阿尔兹海默病等神经系统疾病。

随着精准医学发展，未来结合肠道微生物组测序与个性化给药策略，有望开发出更精准、高效的药物应用方案，不仅提高其生物利用度，更能充分发挥其治疗潜力。姜黄素与肠道微生物群的协同作用只是连接传统草药与现代精准医学的一个例子，为健康产品市场提供了极具价值的科学依据和创新方向。

主要参考文献：

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Scazzocchio B, Minghetti L, D’Archivio M. Interaction between Gut Microbiota and Curcumin: A New Key of Understanding for the Health Effects of Curcumin. Nutrients. 2020 Aug 19;12(9):2499.

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Pluta R, Januszewski S, Ułamek-Kozioł M. Mutual Two-Way Interactions of Curcumin and Gut Microbiota. Int J Mol Sci. 2020 Feb 5;21(3):1055.

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饮食干预减轻癌症治疗相关症状和毒性

谷禾健康

现代化疗，放射疗法在摧毁癌细胞的同时，对健康细胞也造成了伤害，引发相关毒性，反应例如便秘，腹泻，疲劳，恶心，呕吐等。

癌症患者的营养状况可能是癌症治疗相关毒性的核心决定因素，也是癌症症状的指标。

​

一些临床前研究和初步临床试验表明，饮食干预可能会减轻某些癌症治疗相关的症状和毒性。可能机制包括影响炎症、氧化应激、肌肉质量、心脏健康和调节肠道菌群。

本篇涵盖了三大块内容，包括：

• 饮食模式：地中海饮食、周期性禁食、生酮饮食三种
• 饮食成分：蔬菜水果、鱼油、膳食纤维等
• 肠道菌群对癌症治疗相关症状、毒性和影响

Alan J. Kim et al.,Cancer Treatment Reviews, 2022

01
饮食模式

地中海饮食模式

地中海饮食模式，其特点是大量摄入水果、蔬菜、豆类、橄榄、全谷物、不饱和脂肪、坚果和鱼类；适度饮酒；减少红肉和加工肉类以及高脂肪乳制品的摄入，对减少炎症，改善心血管健康，抗肥胖，改善血脂以及对肠道菌群和免疫调节有积极作用。

↓↓ 降低心源性猝死

在一项大型前瞻性研究中，调查了激素替代疗法、钙和维生素D或饮食调整对健康绝经后妇女的影响，发现地中海饮食模式与降低心源性猝死的风险有关。

↓↓ 缓解癌症相关的疲劳

一项随机对照试验中，23名前列腺癌男性患者接受了至少3个月的雄激素剥夺治疗，被随机分成两组，一组接受12周常规治疗，另一组接受地中海饮食并同时接受六次个性化营养咨询，与常规治疗相比，坚持地中海饮食与缓解癌症相关的疲劳以及提高总体生活质量有关。

↓↓ 减轻妇科肿瘤患者症状

一项对22名接受铂类化疗的妇科肿瘤患者的观察研究表明，坚持地中海饮食的患者胃肠道毒性较小，恶心、胃痛、腹胀和干扰日常活动的频率和严重程度差异有统计学意义。

周期性禁食

周期性禁食即在给定的时间内部分或完全不吃除水以外的食物和饮料。在动物模型和人类患者中，周期性禁食与降低癌症治疗中的毒性密切相关。

↓↓ 延缓肿瘤进展

例如，在一项临床前研究中证明，禁食条件增加了对化疗药物的敏感性，并延缓了肿瘤的进展。还有人发现，在荷尔蒙受体阳性乳腺癌的小鼠模型中，周期性禁食或类似禁食的饮食(FMD)可增强激素治疗的活性(如他莫昔芬和氟维司群)，并通过降低循环中胰岛素、瘦素和IGF1的水平以及抑制AKT-mTOR信号传导来促进长期的肿瘤消退。

↓↓ 提升生活质量

在一项针对131名HER2阴性的II/III期乳腺癌患者的II期临床研究证实了4天FMD的潜在益处。在新辅助化疗前3天和新辅助化疗当天，接受了植物性、低氨基酸替代饮食（包括肉汤、汤、液体、维生素片和茶）的患者报告称，与对照组(常规饮食)相比，总体幸福感有所提高，情绪、身体、认知和社会功能都有所改善。

↓↓ 减少化疗相关毒性

在一项对照交叉初步研究中，调查了30名接受化疗的妇科癌症患者，结果表明，短期禁食的改良形式减少了化疗相关的毒性，包括口腔炎、头痛、虚弱和总体毒性。

据报道，FMD是安全可行的，可以减少脂肪量，降低循环中胰岛素生长因子1、胰岛素和瘦素的水平。禁食强烈影响新陈代谢和细胞途径，导致循环中类胰岛素一号生长因子(IGF-1)和葡萄糖水平下降。这些变化反过来影响几个癌基因，包括RAS和AKT信号通路，导致细胞生长和增殖的下调。

禁食和FMD(低卡路里、低蛋白质和低糖的饮食)可能与减少化疗副作用有关，即当营养素缺乏时，正常细胞，而不是肿瘤细胞，可以切换到抑制生长和增殖途径的保护模式，这一过程被称为差异应激抵抗。

↓↓ 增强免疫

此外，禁食和/或FMD已被证明可以增强免疫系统，减少炎症，减缓小鼠的骨密度损失，并减少HER2阴性的II期乳腺癌患者化疗引起的淋巴细胞DNA损伤。

生酮饮食

生酮饮食的特点通常是碳水化合物消耗量低，占每日总热量摄入量的5%-10%，但其他产生能量的大量营养素，即脂肪和蛋白质的含量却不同。生酮比用来定义饮食的生酮能力，定义为脂肪克数与碳水化合物和蛋白质克数之和的比值。

在癌症中研究最多的生酮饮食包括经典生酮饮食(CKD)，其特征是生酮比为4：1或3：1，每日87%-90%的热量来自脂肪)和中链甘油三酯生酮饮食[MCTKD，其中30%-60%的总热量来自中链脂肪酸，如己酸(C6)、辛酸(C8)、葵酸(C10)和月桂酸(C12)]。

↓↓ 血糖，体重更可控，生活质量高

在接受放化疗和辅助化疗的胶质母细胞瘤患者中，那些生酮饮食患者的血糖水平低于那些标准饮食的患者。有人研究发现，在接受放疗的非转移性乳腺癌患者中，以天然食物为基础的生酮饮食与未指定标准饮食相比，体重和脂肪减少得更多，生活质量水平更高。

↓↓ 降低癌症治疗相关毒性

生酮饮食降低癌症治疗相关毒性的机制可以用瓦氏效应（Warburg effect）来解释，在瓦氏效应中，癌细胞利用糖酵解而不是氧化磷酸化，能预防由活性氧引起的氧化损伤。

生酮饮食（通常是高脂肪低葡萄糖），可以利用这种代谢差异，要么让癌细胞挨饿，要么迫使它们转而利用氧化磷酸化。与正常细胞相比，癌细胞中氧化应激的增加可以使它们对化疗和放射更加敏感，从而减少治疗所需的剂量，降低与治疗相关的毒性。

↓↓ 注意高脂肪生酮饮食的副作用

有限的依据支持在临床实践中使用生酮饮食，而且，根据总含量和相对常量营养素组成，不同类型的生酮饮食可能对治疗相关的毒副作用产生不同的影响。例如，长期食用高脂肪生酮饮食可能会增加心血管或脑血管疾病的风险，特别是与特定的抗癌药物联合使用时。高脂生酮饮食还可能增加严重脂肪性肝炎的风险，促进肝纤维化的进展。此外，研究表明，高脂肪生酮饮食增加了酮体乙酰乙酯的循环水平，并促进了异种移植小鼠中表达BRAF-V600E致癌基因的人类黑色素瘤细胞的肿瘤生长潜力。

因此，根据目前对营养的理解，接受癌症治疗的患者的饮食应该包括所有的常量营养素，以降低营养不良的风险。

02
饮食成分

膳食纤维

膳食纤维与多种肿瘤类型的胃肠道毒性和症状的预防有关。在一项随机对照试验中，在放疗期间服用高剂量膳食纤维(18克/天)的盆腔癌患者报告称辐射引起的胃肠道毒性发生率较低，证明了膳食纤维在预防放射治疗相关毒性方面存在潜在影响。

膳食纤维还可以促进健康的肠道菌群，从而降低毒性并增强治疗效果，例如纤维与促进免疫的普拉梭菌和短链脂肪酸丁酸盐的有关。有人发现在黑色素瘤患者中，膳食纤维会影响肠道菌群，并与免疫检查点阻断反应的增强有关。

Spencer CN, et al.,Science. 2021

tips

对于腹膜癌、肠癌进展或原发性胃肠癌的患者来说，可能需要低膳食纤维饮食，以降低肠梗阻的风险。

水果蔬菜

增加水果和蔬菜的摄入量与改善胃癌幸存者的身体和认知功能、减少疲劳和食欲不振有关。

水果和蔬菜含有过多的植物化学物质，并且已经检查了几种植物化学物质的影响，并在下表中进行了总结。

Alan J. Kim et al.,Cancer Treatment Reviews, 2022

例如，葡萄产品的抗氧化和抗炎作用归因于它们的植物化学物质，即芪类、花青素和原花青素，包括白藜芦醇。

其他几种水果，包括黑醋栗、李子、石榴和苹果，已经被证明具有抗癌和细胞毒性作用，这归因于植物化学物质，特别是多酚和黄酮类物质的抗氧化和抗炎作用。

tips

对于肠梗阻风险较高的患者，应避免过量摄入水果和蔬菜相关的膳食纤维。

植物化学物质

据报道，在70多种植物中发现的一种植物化学物质白藜芦醇可以增加结直肠癌细胞系对化疗药物的敏感性，包括阿霉素、索拉非尼、5-氟尿嘧啶、依托泊苷、丝裂霉素、奥沙利铂和姜黄素。

关于白藜芦醇在该文有详细介绍：

如何调节肠道菌群？常见天然物质、益生菌、益生元的介绍

注意：高剂量(每天>2.5克)会引起轻微的毒性(包括腹泻、胃肠道症状和前额头痛)，即使在健康的人身上也是如此。

其他多酚也可能具有抗炎和抗氧化作用。

▸槲皮素是浆果中一种常见黄酮醇，它通过作用于炎症介质，包括白细胞介素6、白细胞介素8、干扰素γ、诱导型一氧化氮合酶、环氧合酶2和肿瘤坏死因子α来诱导抗炎作用，并在对促凋亡刺激敏感的癌细胞系中提供促凋亡作用。

▸非瑟素是一种存在于草莓、苹果和柿子中的类黄酮类化合物，在结构上与槲皮素相似，具有类似的抗炎和抗癌活性。

▸番茄红素是番茄和红色水果（包括木瓜和西瓜）中的一种植物化学物质，具有高抗氧化活性，并通过减少氧化应激以及染色体和膜的异常来减轻致癌损害。此外，番茄红素具有神经保护作用，并被认为可以通过减少氧化应激和神经炎症来预防神经毒性。

茶

喝茶，尤其是绿茶，与抗癌作用、减轻药物引起的毒性以及对化疗药物的敏感性有关。

↓↓ 抑制继发性肿瘤

茶中存在的儿茶素在促进健康的作用中起着重要作用。表没食子儿茶素没食子酸酯在体外和体内乳腺癌模型中显示了抗氧化和抗炎活性(尤其是在他莫昔芬诱导的氧化应激情况下)，能够抑制头颈部或盆腔癌症患者的放射性皮炎，并抑制继发性肿瘤的继发发展。

↓↓ 防止辐射带来的不良反应

据报道，表没食子儿茶素没食子酸酯还可用于预防暴露于γ辐射或以顺铂为基础的治疗后的唾液腺细胞功能障碍，防止辐射引起的不良血液学变化(如贫血、血小板减少)，以及预防博莱霉素引起的肺纤维化。

↓↓ 减少药物引起的毒性

此外，表没食子儿茶素没食子酸酯可减少伊立替康治疗期间的胃肠紊乱、顺铂引起的肾毒性和耳毒性，以及阿霉素和柔红霉素治疗引起的心脏毒性。

在药物致敏方面，绿茶显示了许多与化疗的协同作用，其中一些包括与4-羟基他莫昔芬联合使用可以提高细胞毒性水平，通过降低大B细胞淋巴瘤(Bcl-xL)基因(编码抗凋亡蛋白)的表达使得MCF7细胞对5-氟尿嘧啶增敏，以及4只接种T1的Balb/c小鼠对紫杉醇的敏感性。这种致敏作用通过降低所需化学治疗药物的剂量有效地降低了药物引起的毒性的严重程度。

乳制品/乳脂

乳制品/奶制品与癌症治疗之间的关系一直存在争议。尽管据报道在Balb/c小鼠中，乳制品/乳脂可以增强紫杉醇治疗的有效性，并减少与该制剂相关的毒性，例如，器官损伤、腓肠肌丧失、附睾脂肪组织减少、红细胞和白细胞损失以及空肠形态、绒毛长度和肠 γ-谷氨酰转肽酶活性的破坏。

tips

有研究表明，在被诊断患有早期浸润性乳腺癌的女性中，高脂牛奶与乳腺癌、全因和非乳腺癌死亡率的增加有关，以及与绝经前妇女乳腺癌进展的风险增加有关。

鱼 油

鱼油富含omega-3脂肪酸，如二十碳五烯酸(EPA)和二十二碳六烯酸(DHA)，在减少癌症和癌症治疗相关症状和毒性方面的作用已被广泛研究。

↓↓ 减少化疗引起的毒性

一项随机临床试验表明，在宫颈癌患者(n=40)中，补充鱼油可以减少化疗引起的毒性，如厌食、恶心、口干和味觉障碍。一项对88例癌症患者补充精氨酸、谷氨酸和鱼油的研究表明，补充精氨酸、谷氨酸和鱼油可显著减少3-4级血液毒性，并提高两年总生存率。

↓↓ 增强抗肿瘤作用

一些体外和体内研究表明，与单纯化疗相比，化疗期间给予EPA和DHA可以增强抗肿瘤作用，减少化疗对正常组织的毒性，抑制全身炎症，改善癌症患者的营养状况。同样，在紫杉醇和顺铂/卡铂治疗期间，在等卡路里饮食中添加EPA与非小细胞肺癌患者的疲劳减轻、食欲改善和化疗引起的神经病变减少有关。

↓↓ omega-3脂肪酸减少化疗毒性

omega-3脂肪酸还可以减少癌症相关的恶病质，增加免疫调节作用，从而增强结直肠癌和食道癌患者的化疗与放疗，减少食道癌患者化疗引起的毒性（如口腔炎，3/4级腹泻，以及天冬氨酸转氨酶和丙氨酸转氨酶水平的升高）。

已经提出了多种机制来解释omega-3脂肪酸在降低癌症治疗相关毒性方面的作用。其中一种假设是细胞膜的组成，这表明不饱和脂肪酸掺入癌细胞膜中，导致细胞膜组成模式与正常细胞不同。考虑到细胞膜是细胞内信号传导和基因表达调控的中心，癌细胞和正常细胞之间细胞膜上脂肪酸分布的不同可能导致信号通路的不同激活(例如，PKC激活和NF-KB 通路)。

尽管omega-3脂肪酸在临床试验中显示出了益处，但在临床前模型中，omega-3脂肪酸十六碳-4，7，10，13-四烯酸已证明可以抑制铂化合物的肿瘤导向细胞毒性，这可能会对患者造成潜在的伤害。

因此，在建议临床食用鱼油之前，有必要进一步研究普通鱼油成分与纯化的EPA/DHA对特定化疗药物的细胞毒性的影响。

姜黄素和姜黄

姜黄是一种开花植物，可从中提取姜黄素。它们与预防和治疗化疗和放疗相关的不良事件有关。姜黄/姜黄素对癌症的有益作用归因于它们的抗氧化和抗炎特性，以及它们在抑制细胞增殖和肿瘤干细胞发展方面的作用，以及它们对肠道菌群和免疫系统的积极作用。

↓↓ 姜黄油降低化疗4级毒性发生率

姜黄油具有保肝作用，并缓解刀豆蛋白A诱导的氧化应激和炎症，从而减少人类患者的多种症状和毒性。同样，与其他草本物质：发酵大豆提取物、绿茶提取物、樟芝菌丝体、螺旋藻和葡萄籽提取物相结合，可显著降低接受亚叶酸钙/5-氟尿嘧啶化疗患者的4级毒性发生率。

↓↓ 姜黄/姜黄素减轻粘膜炎严重程度

一项评估的结论是，局部应用姜黄和姜黄素可以控制接受化疗和/或放疗的癌症患者的口腔粘膜炎，而接受姜黄/姜黄素治疗的患者报告称疼痛较轻，红斑强度较低，溃疡区域较少。一项评估32名接受放射治疗的头颈部癌症患者的临床试验也得出结论，口服纳米胶束姜黄素显著减轻了放疗引起的粘膜炎的严重程度。

↓↓ 姜黄/姜黄素有助于控制癌症相关的疼痛

一项针对绝经后乳腺癌患者的多中心临床试验(n=45)显示，联合应用羟基酪醇(一种在橄榄油中发现的具有强大抗氧化作用的酚类植物化学物质)、omega-3脂肪酸和姜黄素可以减轻患者报告的疼痛，并降低炎症生物标志物的水平。

↓↓ 姜黄与常见化疗药物的协同 / 拮抗作用

姜黄素在I期临床试验中协同增强化疗药物FOLFOX(5-氟尿嘧啶、亚叶酸钙、奥沙利铂)和达沙替尼对经FOLFOX处理的HCT116和HT-29细胞有抗增殖作用。

尽管这些结果提示了有希望的进一步研究领域，但对人乳腺癌细胞株(即MCF-7、MDA-MB-231和BT-474)的体外实验表明，姜黄素与以伊立替康或环磷酰胺为基础的化疗之间存在拮抗作用，饮食补充姜黄素可能会抑制基于化疗的肿瘤消退。这些发现表明，需要更多的研究来确定乳腺癌患者是否应该在化疗期间避免补充姜黄素。

其他膳食成分(硒、谷氨酰胺)

谷氨酰胺是巨噬细胞、淋巴细胞和肠细胞的主要燃料来源，具有多种有益作用，包括改善免疫系统、减少炎症和分解应激状态。

↓↓ 化疗配合谷氨酰胺补充，降低血液学毒性发生率

一项针对接受同步放化疗的癌症患者的随机研究表明，除了常规饮食外，还接受精氨酸、谷氨酰胺和鱼油营养补充剂的患者与未接受补充剂的患者相比，发生3级或4级血液学毒性的发生率较低。

↓↓ 补硒改善免疫系统

据报道，补硒在脂质过氧化方面具有抗氧化作用，刺激自然杀伤细胞的细胞毒活性，减少肿瘤内血管生成，并在体外改善免疫系统。硒与重金属的解毒作用有关。这些影响的产生可能是因为硒是硒蛋白和酶的重要组成部分，这些硒蛋白和酶有助于抗氧化防御、减少炎症、甲状腺激素产生、DNA合成。

一项对关于硒和放射治疗的文章进行了评估，得出的结论是，每天服用300-500微克的硒，持续10天到6个月，可以减少放疗的副作用，包括腹泻、唾液腺损伤和辐射伤口，不会产生不良影响。

tips

高剂量的硒(>400微克/天)会产生严重的副作用，像指甲变脆、脱发、胃肠功能障碍、皮疹、神经紊乱等。

维生素和矿物质补充剂

维生素补充剂在减少癌症和癌症治疗相关症状和毒性方面的功效研究显示出相互矛盾的结果。

例如，尽管许多研究表明维生素C补充剂具有潜在的抗癌作用和降低毒性作用，但对接受化疗的癌症患者的维生素C进行的系统审查发现，没有明确的证据表明服用维生素C补充剂可以减少毒性或改善治疗的抗癌效果。

同样，尽管维生素D补充剂已被证明可以预防癌症治疗引起的骨质流失，并恢复许多早期乳腺癌患者经历的维生素D不足，但在各种研究中报告的维生素D的抗肿瘤效果仍然很差。

tips

由于维生素补充剂在癌症治疗期间的效果尚不清楚，强烈建议患者遵守饮食建议，通过水果和蔬菜等天然食物摄入维生素，而不是依赖膳食补充剂。

03
肠道菌群

肠道菌群与癌症

一个健康人体胃肠道中的各种复杂的微生物群已显示出显著的生理益处，如增强肠道功能和消化能力、抵御病原体和调节免疫力。

虽然“健康”肠道菌群的定义并不明确，但数据表明，具有高度功能冗余度的多样化和稳定的微生物群是健康状态的关键标志。

肠道菌群的影响

肠道菌群对癌症患者的治疗反应有显著影响。例如，白血病或淋巴瘤患者在造血干细胞移植后具有高水平的粘液真杆菌，其复发或肿瘤进展的可能性较低。

↓↓ 肠道菌群失调影响抗PD-L1治疗效果

人类、动物和体外研究表明，肠道菌群的免疫调节影响靶向免疫治疗的疗效，如细胞毒性T淋巴细胞相关4(CTLA-4)阻断和抗PD-L1治疗。与这些发现一致的是，一部分接受抗PD-L1治疗和广谱抗生素治疗的上皮性肿瘤患者经历了失败治疗，其原因可能是导致了微生物群的失调。

进一步支持这些发现的是，从应答者和无应答者患者向有免疫活性小鼠的粪便转移导致小鼠对抗PD-L1抗体产生了与相应粪便移植供体相同的反应，从而证明了肠道菌群对抗PD-L1治疗的效果。

↓↓ 肠道菌群调节化疗的疗效和毒性

化疗药物环磷酰胺和阿霉素能诱导革兰氏阳性菌(约氏乳杆菌、鼠乳杆菌和海氏肠球菌)转移到小鼠的次级淋巴器官中。一旦转移到淋巴器官，微生物就会刺激17型和1型T辅助细胞反应的积累，从而增强免疫反应。

临床前和临床证据都表明，抗生素会降低化疗的疗效。例如，长期使用抗生素已被证明会降低环磷酰胺治疗荷瘤小鼠P815肥大细胞瘤的疗效，支持了肠道细菌易位的重要性。

一项对C57BL/6(B6)和129SvEv(129)小鼠化疗所致周围神经病变的临床前研究表明，肠道细菌在确定紫杉醇诱导的疼痛敏感性中起主导作用；在对紫杉醇诱导的疼痛敏感和抵抗的小鼠之间，观察到肠道微生物群组成的显著差异。

↓↓ 肠道菌群与胃肠道不良反应的发生率有关

一项对接受放化疗的宫颈癌患者进行的临床研究(n=35)得出结论，肠道微生物多样性与胃肠道毒性的发生率呈负相关。

同样，一项针对儿童急性淋巴细胞性白血病患者(n=51)的临床研究确定，化疗期间肠道微生物群的变化与胃肠道不良反应的发生率有关，如全身炎症和肠道粘膜炎。Toll样受体(TLRs)和肠道微生物之间的免疫调节相互作用可能调节结肠的炎症和愈合，防止甲氨蝶呤化疗的毒性。

↓↓ 肠道菌群从根本上与粘膜炎的发病机制相关

粘膜炎是一种常见的胃肠道毒性，会导致腹泻、疼痛、体重减轻和剂量限制。例如，伊立替康是一种已知会引起严重腹泻的化疗剂。这种毒性的一种机制可能是某些细菌β-葡萄糖醛酸酶的作用，这些酶已被证明通过将伊立替康的活性代谢物SN-38释放到肠腔中来诱导腹泻。

与这一假设一致，通过喹诺酮类抗生素环丙沙星抑制此类酶可抑制伊立替康治疗小鼠的腹泻，从而证明肠道微生物群的调节可以降低伊立替康的毒性。

↓↓ 肠道菌群影响癌症治疗相关的心理神经症状

一项系统评价评估了肠道微生物群与化疗之间关系的研究，得出的结论是，肠道微生物群可能会影响癌症治疗相关的心理神经症状，例如疲劳、焦虑、抑郁和睡眠障碍。

因此，相对健康的肠道微生物群可以改善癌症患者的健康，通过增强治疗效果和减少免疫疗法和化学疗法的副作用以及通过免疫调节等方式。

肠道菌群的饮食干预

饮食影响肠道微生物种类的组成和多样性。膳食纤维的高摄入量有利于膳食纤维消化细菌的增加。作用机制是消化膳食纤维的细菌产生丁酸等短链脂肪酸，滋养肠道上皮细胞，从而加强肠道黏膜屏障，增强黏膜和全身免疫。

↓↓ 食品补充剂调节微生物群驱动的化学治疗毒性

由于肠道屏障和微生物群稳态的潜在损害，化疗通常与肠道菌群的改变有关。因此，预防和治疗与化疗相关的肠道菌群改变可能有助于预防与化疗相关的胃肠道毒性。

▸从鱿鱼墨汁中提取的多糖在小鼠给药环磷酰胺后可富集双歧杆菌，并减少拟杆菌，从而改善肠道微生物群功能障碍。

▸人参化合物可以增强化疗药物5-氟尿嘧啶对结直肠癌细胞系的作用，特别是当这些化合物被肠道微生物群菌群代谢时。

▸鞣花酸，一种常见于草莓、葡萄和黑莓等蔬菜和水果中的多酚，被肠道菌群代谢释放尿石素，这对人类结肠癌具有抗增殖作用。

↓↓ 益生元和益生菌在癌症治疗中发挥作用

益生元（促进有益肠道微生物生长的难消化的食物成分，例如香蕉、芦笋和朝鲜蓟）和益生菌（引入体内以发挥有益作用的微生物，例如酸奶、克非尔、酸菜、豆豉，和泡菜）与肠道菌群的组成密切相关，这些物质在癌症治疗过程中的作用很关键。

许多动物和人类研究表明，益生元、益生菌在预防化疗期间的粘膜炎方面具有强大的作用。

对于接受同步放化疗的鼻咽癌患者，益生菌与放射治疗相结合，可以通过改变肠道菌群，显着增强宿主免疫力，缓解放化疗相关的口腔黏膜炎。

VSL #3（包括Streptococcus thermophiles, Bifidobacterium breve, B. longum, B. infantis, Lactobacillus paracasei, L. delbrueckii subsp. bulgaricus, L. acidophilus, L. plantarum），在伊立替康治疗期间，减少大鼠腹泻和体重减轻。

L. casei, L. rhamnosus, B. bifidum 通过抑制肿瘤坏死因子α、白细胞介素-1b和白细胞介素-6 mRNA的表达减少化疗诱导的小鼠腹泻。

鼠李糖乳杆菌GG补充可减少人类大肠癌患者在5-氟尿嘧啶化疗期间的严重腹泻和腹部不适。

在接受化疗的儿童中使用养乐多的短双歧杆菌菌株可预防发烧并减少静脉注射抗生素的频率。

膳食补充益生元低聚果糖和菊粉可放大药物对小鼠的作用（5-氟尿嘧啶、多柔比星、长春新碱、环磷酰胺、甲氨蝶呤、阿糖胞苷），从而证明了益生元与化疗之间的协同作用。

编辑​

大量临床前数据以及有限的临床证据表明，饮食因素可能在预防和/或治疗癌症以及癌症治疗相关的症状和毒性方面发挥作用，寻求特定饮食干预措施的数据仍在不断涌现。

人们对肠道菌群的性质和对癌症治疗的影响也越来越感兴趣。期待更大样本量的随机对照试验，进一步研究饮食干预措施。

最好的饮食是患者愿意并且能够坚持的饮食，因此在将这些策略引入临床时可能需要一定程度的个性化。

如果能开发出，通过调节肠道菌群来改善治疗效果的药物，其潜力是巨大的。

主要参考文献

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