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国家认可委 CNAS L23010 认可项目：微生物宏基因组 | 16S rRNA扩增子
二级病原微生物安全实验室
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谷禾健康
一个班里，戴眼镜的孩子越来越多；一些孩子虽然已经配了眼镜，近视度数仍然一年比一年增长。如今，近视已经成了许多儿童和青少年绕不开的问题。
对不少家长来说，视力检查单上的数字，几乎成了每个学期都要面对的一份成绩单。很多家长认为，孩子看书离得太近、写作业时间太长、电子屏幕看得太多、户外活动太少、遗传等。
这些因素当然都很重要。
但在现实中，同样是长时间学习和看屏幕，有些孩子近视出现得早、进展得快，有些孩子却相对稳定。除了用眼习惯和遗传，是不是还有其他因素影响着视力的进展？
研究表明，多数儿童近视不断加深，眼球前后径逐渐增加，也就是眼轴延长。眼轴变长并不是眼球被简单地撑大，而是涉及视网膜接收视觉信号、脉络膜血流变化、巩膜胶原降解与重建等一系列生物学过程。
也就是说，近视虽然发生在眼睛里，却不一定只由眼睛局部决定。炎症水平、营养和能量代谢、神经递质、心理压力以及血管状态，都可能改变视网膜、脉络膜和巩膜所处的内部环境。
既然眼轴增长可能受到这些全身信号调节，研究者便进一步追问：在眼睛之外，是否还存在某些上游因素，能够通过免疫、代谢或神经通路，影响眼球的生长？
一个看似离眼睛很远的地方——肠道菌群，开始进入研究者的视线。
看过谷禾文章的朋友都知道，肠道菌群能够通过血液循环、免疫信号、神经通路等，与大脑、皮肤、肺等远处器官发生联系。由此，研究者提出了“肠-眼轴”的概念。
人群研究发现，近视与非近视之间，可能存在某些肠道菌群组成和功能上的差异；队列观察到婴幼儿时期的抗生素暴露，可能与之后的近视风险存在轻度关联；动物实验则开始将肠道菌群及其代谢物、肠道屏障与眼轴增长、视网膜炎症及巩膜胶原联系起来。
本文带大家从另一个角度来了解儿童近视。梳理近视相关的菌群差异、抗生素暴露和动物实验，分析肠道屏障、炎症、微生物代谢物及神经信号可能怎样影响眼球生长。在此基础上，文章还将重点介绍目前围绕“肠-眼轴”开展的干预研究，包括饮食、益生菌、营养补充剂以及运动、睡眠和压力管理等。
看不清远处，只是近视表现出来的结果，在不少近视儿童的眼睛里，眼球正在悄悄发生结构变化——眼轴逐渐变长了。
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大多数儿童和青少年最常见的变化就是，眼球前后径增长，也就是眼轴变长。
随着眼球被逐渐拉长，位于眼球后部的视网膜、脉络膜和巩膜也会受到影响。其中，包裹眼球的巩膜可能出现胶原减少、组织变薄和支撑力下降，使眼球更容易继续延长。
眼镜可以帮助光线重新聚焦，让孩子看清楚，却不能直接把已经增长的眼轴缩回去。尤其是近视发生得越早，留给眼轴继续生长的时间越长，发展为高度近视的风险也可能越高。
眼轴为什么会不断增长？
过去，人们更多从遗传、近距离用眼和户外光照等方面寻找原因。现在研究者逐渐发现，眼轴生长的背后，还涉及视网膜信号、脉络膜血流、神经递质、免疫炎症以及巩膜组织重塑等一系列生物学过程。
编辑
眼轴延长虽然发生在眼球内部，但参与这一过程的信号并不完全局限于眼睛。脉络膜血流和巩膜缺氧、视网膜多巴胺、炎症因子以及胶原代谢，都可能受到全身免疫和代谢状态影响。
这意味着，近视研究不能只观察眼球局部，还需要寻找可能影响这些通路的上游因素。
为什么研究者开始关注肠道菌群？
肠道菌群恰好能够参与炎症调节、神经递质前体代谢以及血管和能量代谢，因此，研究者提出了“肠-眼轴”这一概念。
儿童阶段尤其值得关注。
菌群发育和眼球生长发生在相近的生命阶段，研究者开始提出：肠道微生态的变化，会不会影响儿童眼睛的生长环境？
这种肠道与眼睛之间可能存在的联系，被称为“肠-眼轴”。目前研究认为，它可能涉及免疫炎症、微生物代谢物、肠道屏障和神经信号等多个方面。
近视和非近视的肠道菌群差异
一些人群研究观察到，近视儿童和非近视儿童的肠道菌群存在差异。
一项纳入80名6～15岁青少年的16S rRNA测序研究发现，近视组的菌群丰富度及β多样性与非近视组存在差异。具体而言，近视组拟杆菌门和变形菌门丰度升高，厚壁菌门丰度降低；在属水平上，Prevotella_9、Megamonas的相对丰度增加，而Blautia、Faecalibacterium、Bifidobacterium、Roseburia等菌属相对减少。
另一项纳入102名6～18岁青少年的研究发现，近视组肠道菌群丰富度总体降低，而且这种差异主要集中在男性。
与非近视男性相比，近视男性的Akkermansia、Alistipes、Oscillibacter、Oscillospira等菌属减少，而Veillonella、Sutterella增加。
女性中的菌群差异相对较少，主要表现为Paraprevotella减少和Erysipelotrichaceae_UCG-003增加。
婴幼儿期使用抗生素，后来近视风险略升高
抗生素在治疗细菌感染的同时，也可能影响肠道中的正常微生物。尤其是在婴幼儿时期，肠道菌群尚处于建立和成熟阶段，抗生素带来的影响可能持续一段时间。
2026年发表的一项队列研究，分析了3岁及以前接受全身抗生素治疗的儿童，并将他们与未接受抗生素治疗的儿童进行比较。
抗生素暴露组和未暴露组各有158582名儿童，总样本量达到317164人，平均随访时间约为7.4年。
随访期间，抗生素暴露组共有75302人被诊断为近视，未暴露组为72806人。
在进一步校正年龄、性别、城市化程度、收入和相关疾病后，研究发现，3岁前使用过抗生素的儿童，后来发生近视的相对风险约增加3%，校正风险比为1.03。
注：校正风险比1.03，表示抗生素暴露组的相对风险约增加3%，并不等于一个孩子使用抗生素后，近视概率就直接增加3个百分点。而且，这项研究纳入了超过31万人。样本量非常大时，即使两组之间的实际差异较小，也可能达到统计学显著。
男孩和女孩中都观察到了类似结果：女孩的校正风险比约为1.05，男孩约为1.04。研究绘制的累积发病曲线也显示，随着随访时间延长，抗生素暴露组的近视累积发生率略高于未暴露组。
两组儿童的近视累积发生曲线
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DOI: 10.37796/2211-8039.1666
使用时间越长，风险就越高吗？
研究者还根据抗生素累计使用时间进行了分析，与没有抗生素暴露的儿童相比：
不同使用时间分组中的近视风险均有所升高，但并没有出现非常清晰的“使用时间越长，风险越高”的递增关系。
总的来说，这项研究提供了一条人群层面的线索：婴幼儿期抗生素暴露与之后的近视风险存在轻度关联。随着相关研究不断增加，科学家开始进一步追问：肠道微生态的变化，究竟可能通过哪些途径影响眼球发育？
这就要从肠道菌群产生的代谢物、免疫信号和神经调节说起。
目前来看，肠-眼轴可能主要通过以下几条路径发挥作用。
肠道屏障受损，炎症信号可能进入全身
肠道上皮细胞、细胞之间的紧密连接、黏液层和正常菌群，共同构成一道屏障，防止大量细菌成分进入血液。
当菌群明显失衡时，肠道屏障也可能受到影响。一些细菌成分和炎症信号更容易进入循环，引发持续、低水平的全身炎症。
这种炎症不一定会让孩子发热或明显不舒服，却可能影响远处组织，包括眼睛。
2026年一项高近视小鼠研究发现，高近视小鼠不仅出现了巩膜变薄、胶原减少，同时还存在肠道菌群失衡和肠道屏障损伤。
研究者抑制肠上皮细胞中的Kdm2a后，小鼠的菌群结构、结肠形态和肠道屏障有所恢复，炎症相关变化减轻，近视进展也受到了一定抑制。
菌群代谢物，连接肠道与眼睛的信使
肠道菌群在分解食物时，会产生大量代谢物。其中包括短链脂肪酸、胆汁酸衍生物、色氨酸代谢物以及其他小分子。这些物质不仅参与消化，还可能进入血液，调节免疫、炎症和组织代谢。
短链脂肪酸：帮助维持屏障和免疫平衡
膳食纤维进入结肠后，可以被部分肠道细菌发酵，产生乙酸、丙酸和丁酸等短链脂肪酸。短链脂肪酸可以为肠上皮细胞提供能量，帮助维持肠道屏障，并参与调节免疫反应和炎症水平。
在一项结合孟德尔随机化和生物学注释的研究中，Megamonas funiformis与较低的近视风险相关，（OR为0.979）。
进一步分析提示，巨单胞菌产生的短链脂肪酸，可能抑制PI3K-Akt/HDAC相关信号，而这些通路又与炎症调节、巩膜胶原和细胞外基质重塑有关。这为“特定菌群—代谢物—巩膜变化”提供了一条可能的机制线索。
色氨酸代谢物：可能影响巩膜胶原
色氨酸进入肠道后，可以被部分细菌转化为吲哚类代谢物。其中，吲哚-3-乙酸（3-IAA）是目前近视研究中证据相对较完整的一种。
一项结合高近视患者分析、菌群移植和动物实验的研究发现，高近视人群中的Akkermansia显著减少，其丰度与眼轴长度呈负相关；与此同时，患者血浆中的3-IAA水平也明显降低，且Akk菌丰度与3-IAA水平呈正相关。
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doi.org/10.1038/s41421-024-00709-5
研究者将健康人群的菌群移植给实验性近视小鼠后，小鼠血浆3-IAA水平升高，眼轴增长减缓，巩膜中的Ⅰ型胶原COL1A1也得到更好维持。直接给予小鼠3-IAA，同样减轻了近视性屈光变化和眼轴延长。
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doi.org/10.1038/s41421-024-00709-5
进一步实验显示，3-IAA可能通过促进转录因子SP1与COL1A1基因结合，增加巩膜Ⅰ型胶原合成。
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doi.org/10.1038/s41421-024-00709-5
胆汁酸和脂质代谢物：可能参与炎症和眼球生长
肠道菌群还参与胆汁酸和脂质代谢。胆汁酸不仅帮助消化脂肪，也能作为信号分子参与免疫、能量代谢和炎症调节。肠道菌群改变后，胆汁酸的种类和比例也可能发生变化。
2026年的一项炎症性近视大鼠研究发现，TGF-β2诱导近视后，大鼠出现眼轴延长、屈光度向近视方向变化，以及视网膜炎症信号升高。补充维生素D3后，近视进展和视网膜炎症有所减轻，同时肠道菌群结构和血清代谢物谱也发生了变化。
其中，研究观察到猪去氧胆酸（hyodeoxycholic acid，HDCA）以及多种咪唑类代谢物在不同实验组之间存在差异。
注：猪去氧胆酸是一种从猪胆汁中提取的天然胆烷酸。
胆汁酸和咪唑衍生物的组间差异
代谢产物与近视参数（眼轴长度和屈光度）间的相关系数
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doi.org/10.3390/biom16070939
另一项孟德尔随机化研究，发现了一些具体菌群与脂质代谢物之间的联系。研究共分析了473种肠道微生物特征和233种代谢物。结果显示：
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doi.org/10.1038/s41598-025-97722-9
在病理性近视中，研究还发现，较高的ω-6脂肪酸、亚油酸和多不饱和脂肪酸水平与风险升高相关。
这些发现提示，肠道菌群可能不是直接控制眼轴，而是先影响胆汁酸和脂质代谢，再通过炎症、血管状态和眼部组织代谢，间接参与近视进展。
神经递质：菌群可能间接影响视网膜信号
视网膜中的多巴胺，是调节眼球生长的重要信号之一；GABA等神经递质，也参与视觉信息的传递。
2024年一项比较近视与非近视人群肠道菌群的研究发现，近视人群中多种与多巴胺信号或GABA产生有关的细菌丰度存在差异，包括梭菌、瘤胃球菌、双歧杆菌、拟杆菌等。
其中，具有产生GABA能力的青春双歧杆菌在近视人群中相对更丰富，并且在稳定性近视者中高于进行性近视者。
这些结果提示，菌群与近视之间可能还存在神经信号方面的联系。
前面讲到，肠道菌群可能通过炎症、代谢物和神经递质等影响眼睛。但在孩子的日常生活中，近视不是孤立发生的。
长时间近距离用眼、频繁看屏幕、睡眠不足、学习压力常常同时出现。这些因素既可能直接影响眼睛，也可能改变神经内分泌、免疫状态和肠道微生态。
应激-近视通路的机制
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doi.org/10.1016/j.neubiorev.2026.106668
各种近视危险因素（如遗传家族史、屏幕暴露、学业压力下的近距离工作、心理应激、环境因素等）可作为应激源，引起应激反应。
眼睛累了，并不等于眼轴正在变长
看完手机或写完作业后出现眼酸、眼胀、干涩、头痛或短暂视物模糊，通常属于用眼疲劳。
这类不适主要与持续近距离注视、调节紧张、眨眼减少和眼表干燥有关。而近视的核心变化是眼轴逐渐延长，两者不是同一个概念。
看屏幕时，眼睛首先发生的是眨眼变化
一项针对36名6～15岁儿童研究发现，连续使用手机玩游戏1小时后，儿童的眼干、疲劳和不适症状明显增加。
更直观的是，孩子的眨眼频率从每分钟约20.8次降至8.9次，眨眼间隔也明显延长。这种变化在开始使用手机后的第一分钟就已经出现，并持续了整个实验过程。
眨眼相当于不断为眼表补充和铺平泪膜。眨眼减少后，眼球表面暴露时间变长，孩子就更容易出现干涩、异物感和疲劳。
干眼研究，为菌群和眼部关联提供旁证
虽然屏幕引起的眼疲劳与菌群之间缺乏直接证据，但干眼研究已经发现，肠道微生态可能通过免疫和代谢信号影响泪腺、角膜和结膜。
部分临床研究观察到，免疫相关干眼患者存在肠道菌群改变；动物实验中，抗生素引起的菌群紊乱还可能加重眼表炎症和屏障损伤。
注：这些证据目前主要集中在干燥综合征等免疫相关干眼。对于屏幕使用导致的蒸发性干眼、普通眼疲劳或环境相关干眼，肠道菌群的证据仍然比较间接。
睡得早晚，可能与儿童菌群组成有关
2024年一项研究纳入88名2～14岁的健康儿童，根据入睡时间分为21:30以前入睡和21:30以后入睡两组。结果发现，两组儿童的肠道菌群组成和多样性存在差异。
在较早入睡的儿童中，研究观察到以下细菌的相对丰度较高：
这项研究说明，儿童的作息时间可能与菌群状态有关。
研究显示，目前儿童睡眠研究涉及睡眠时长、质量、时间和效率等多个方面，但不同研究之间差异较大。睡眠可能更像一个共同背景因素：睡得晚的孩子可能同时看屏幕更久、户外活动更少、生活节律更不规律。这些因素又可能共同影响眼睛和肠道。
长期压力，可能同时影响肠道和眼睛
长期学习压力、睡眠不足、持续紧张，会反复激活下丘脑-垂体-肾上腺轴和交感神经系统，使糖皮质激素、肾上腺素和去甲肾上腺素等应激信号持续升高。
这些变化不仅作用于大脑和眼睛，也会影响肠道。
压力会影响肠道状态
长期应激可能改变肠道蠕动、分泌和免疫环境，同时削弱肠道屏障，使肠道微生态更容易受到扰动。
肠道屏障受损后，脂多糖等细菌成分可能更容易进入血液；菌群产生的短链脂肪酸、吲哚类等代谢信号也可能发生变化。它们如何影响眼睛，前文已经分别介绍过。
肠-脑-眼轴功能障碍在近视中的作用
编辑
doi.org/10.1016/j.neubiorev.2026.106668
慢性应激反应导致肠道菌群失调和肠漏，从而导致代谢物和内毒素进入血液并到达眼睛，引发氧化应激和炎症反应。肠-脑-眼轴还通过下丘脑-垂体-肾上腺轴（HPA）、肠神经系统（ENS）和迷走神经（VN）通路参与眼部神经内分泌、免疫和代谢调节，上调脂多糖（LPS）、活性氧（ROS）和细胞因子，下调短链脂肪酸（SCFA）、吲哚-3-乙酸（3-IAA）、多巴胺（DA）等，导致眼轴伸长。
交感神经兴奋，也可能直接影响眼睛
长期交感神经兴奋可能使脉络膜血管收缩、血流下降。
一项为期1年的纵向研究纳入了273名小学二、三年级学生。研究人员检测晨尿中的肾上腺素、去甲肾上腺素和多巴胺，以评估交感神经系统的活跃程度。
结果发现，交感神经活动越强，儿童的脉络膜往往越薄，眼轴增长也越快。其中，尿液中每增加1 μg/L去甲肾上腺素，眼轴延长速度约增加0.002毫米。进一步分析提示，交感神经活动可能部分通过脉络膜变薄，与眼轴增长发生联系。
这提示，压力可能一边影响肠道屏障和微生态，另一边直接影响眼部血流和眼球生长。
自主神经功能紊乱在近视中的作用
编辑
doi.org/10.1016/j.neubiorev.2026.106668
男孩象征着由SNS介导的“战斗或逃跑”反应，而女孩象征着由PNS介导的“休息和消化”状态。慢性应激反应导致ANS功能紊乱，激活SNS并抑制PNS，从而导致代谢加速和恢复不足。NE和NPY升高，Ach、VIP和NO降低，导致脉络膜缺氧、眼压升高和调节滞后。这些变化激活了信号通路（例如H3K18/Notch1、F-Actin/YAP/TAZ、ON/OFF-BC等），导致COL-1、PGs/GAGs减少，从而引起眼轴延长。
因此，压力可能通过两条路径与近视产生联系：
压力通过肠道推动近视，目前仍是一种具有机制依据、但尚待临床研究证实的假说。
总之，屏幕使用对眼睛最直接的影响，是近距离用眼增加、眨眼减少和眼表不适；睡眠紊乱和长期压力，则可能同时影响自主神经、激素水平、肠道屏障和微生态状态。因此，肠道菌群是生活方式与眼健康之间的一个调节环节。
现有研究已经尝试从菌群、微生物代谢物、肠道屏障、神经调节、炎症、氧化应激等多个方向进行干预，但大部分证据来自动物实验或机制研究。
饮食模式
饮食模式：均衡地摄入肉蛋白和蔬果类
一项研究使用了中国儿童营养与健康调查的数据，覆盖14个省份、28个县区。最终纳入了7423名10-11岁儿童，其中1746人报告有近视，近视比例为23.5%。
研究人员用一份包含72种食物的食物频率问卷，了解儿童过去一个月的日常饮食，并将食物归为11大类，包括谷薯类、豆类、蔬菜、水果、奶类、肉类、水产品、蛋类、零食和饮料等。随后通过主成分分析，归纳出几种典型饮食模式。
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研究发现，更符合饮食模式A和饮食模式C的儿童，近视的可能性相对较低。
在调整年龄、性别、城乡、南北地区、营养状况、身体活动、屏幕时间和睡眠等因素后：
饮食模式A依从性最高组，相比最低组近视检出可能性较低，OR为0.78（95% CI：0.66～0.92）。
饮食模式C依从性最高组，相比最低组近视检出可能性较低，OR为0.68（95% CI：0.58～0.80）。
作者因此认为，较均衡地摄入肉、水产品、奶、蛋、豆类，同时摄入蔬菜、水果和谷薯类，可能与较低的儿童近视风险相关。
作者推测，这些饮食模式可能通过动物蛋白、维生素、矿物质、叶黄素、花青素及抗氧化成分等，对眼球生长、视网膜功能或睫状肌状态产生影响。模式A和模式C的食物构成，也与“江南饮食”或地中海式健康饮食有一定相似性。
地中海饮食
地中海饮食以蔬菜、水果、豆类、全谷物、坚果、鱼类、橄榄油为主要组成。
关于地中海饮食，以下是干眼相关研究提供的一些旁证。
干眼相关研究提出，地中海饮食中的膳食纤维、多酚、ω-3脂肪酸、维生素和抗氧化食物，可能通过降低氧化应激和炎症、改善脂质代谢、支持泪膜脂质层，并调节肠道菌群代谢，影响眼表稳态。
2025年的干燥综合征研究。研究纳入114名干燥综合征患者，地中海饮食依从性评分越高，患者报告的眼干症状越轻，饮食评分与OSDI呈较强负相关，相关系数为−0.73；其中，多不饱和脂肪酸摄入相关评分与OSDI的相关系数为−0.67。
全谷物：可以作为饮食模式的补充
有人提出，经历快速经济转型的群体饮食结构的改变，可能是近视患病率在代际间快速增长的部分原因。
在对586名 6-12 岁儿童进行的横断面流行病学研究中，全谷物摄入量（>50%）是预防近视的独立保护因素，尤其是在 9-12 岁的儿童中。
哪些饮食因素可能不利：高糖、高盐
来自中国 11-14 岁儿童的证据表明，甜食（如蛋糕、蜜饯、糖果、巧克力和冰淇淋）的摄入与较高的近视患病率有关。
Kim和Choi分析了韩国5～12岁儿童的营养摄入与近视情况。结果显示，碳水化合物、蛋白质、磷、铁、钾和钠摄入较高，均与较高的近视可能性相关。其中，钠摄入过量的儿童，近视可能性较高。
编辑
doi: 10.3390/epidemiologia5010003
对于盐与眼轴之间的联系，Brown等提出了一种可能机制：较多的氯化钠摄入可能提高视网膜细胞膜的离子通透性，增加玻璃体内外的渗透梯度，使更多液体进入玻璃体。长期的液体潴留可能增加眼球组织承受的机械牵拉，并参与眼轴延长。
宏量营养素
脂肪：摄入适量，合理的结构比例
脂肪是细胞膜、视网膜和神经组织的重要组成部分，也参与脂溶性维生素吸收和炎症介质合成。
香港儿童研究发现，较低的总脂肪和胆固醇摄入与之后发生近视有关；韩国研究也观察到，近视儿童的总脂肪、ω-3脂肪酸和视黄醇摄入低于正视或远视儿童。
但脂肪并不是摄入越多越好。
新加坡儿童近视危险因素队列中分析了851名儿童的膳食摄入和眼球生物学参数。多种营养素中，饱和脂肪和胆固醇摄入较高，与较长的眼轴存在正相关。
饱和脂肪和胆固醇可能通过脂质代谢、低度炎症、血管功能及脉络膜循环影响眼球生长环境。
因此，需要区分：
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ω-3脂肪酸
ω-3多不饱和脂肪酸，主要包括EPA和DHA。
动物研究显示，每日补充含300 mg DHA和60 mg EPA的ω-3脂肪酸，可以减轻豚鼠和小鼠的实验性近视。研究者认为，ω-3脂肪酸可能改善脉络膜血流、缓解眼部缺氧，并减少与巩膜重塑有关的异常信号。
在人群研究中，口服ω-3脂肪酸与脉络膜血流改善有关。另一项针对12～19岁人群的研究发现，当膳食EPA摄入达到每1000千卡至少11 mg时，高度近视的可能性较低。EPA可能通过促进血管平滑肌舒张和血管扩张，改善眼部组织灌注。
婴幼儿时期的脂肪酸来源也可能产生影响。研究发现，母乳中含有较多DHA和花生四烯酸等多不饱和脂肪酸，母乳喂养的新生儿之后发生近视的风险相对较低。
注：动物实验中使用的“300 mg DHA＋60 mg EPA”是针对实验动物的研究剂量，不能直接作为儿童补充剂量。对于儿童来说，优先从深海鱼等日常食物中获得，更符合膳食干预的逻辑。
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ω-6脂肪酸
ω-6脂肪酸同样属于多不饱和脂肪酸，广泛存在于多种植物油和坚果中。这并不意味着应当单独大量补充ω-6脂肪酸。ω-6脂肪酸可以参与细胞膜组成和生长发育，但其部分代谢产物也可能参与炎症反应。
它对眼球发育的影响可能与ω-3和ω-6之间的比例、脂肪来源以及整体饮食背景有关，而不能只看一种脂肪酸的绝对摄入量。
蛋白质：避免摄入不足和摄入过多
香港一项包含92名儿童的研究也发现，7岁时总能量、蛋白质、脂肪和胆固醇摄入较低的儿童，后来更容易发生近视。
与这些结果相反，部分中国和韩国研究发现，近视儿童的蛋白质摄入反而较高。新加坡儿童研究则没有发现蛋白质摄入与近视之间存在明显关系。
这些差异说明，蛋白质的影响可能取决于儿童原本的营养状况、蛋白质来源以及整体饮食结构。现阶段更合理的结论不是额外大量补充蛋白质，而是保证儿童能够从鱼虾、蛋类、奶类、豆类和适量瘦肉中获得充足而多样的优质蛋白。
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总体能量摄入：营养不足和代谢过剩都值得关注
部分研究发现，总能量摄入较低的儿童更容易发生近视；但另一些研究则观察到，超重和肥胖儿童的近视或高度近视可能性更高。
在韩国儿童和青少年研究中，肥胖者发生高度近视的可能性高于正常体重者；女孩中的关联更明显。研究者推测，这可能与胰岛素抵抗、IGF-1信号和青春期生长有关。
中国儿童调查中，超重和肥胖儿童的近视检出率为26.0%，高于正常体重儿童的22.6%以及生长迟缓或消瘦儿童的18.3%。不过，这只是横断面差异，不能说明肥胖直接导致近视。
总的来说，这提示，儿童近视相关饮食不能走向两个极端：既要避免能量、蛋白质和必需脂肪酸摄入不足，也要减少高糖、高饱和脂肪和过量能量带来的肥胖及代谢压力。
营养补充剂和天然活性成分
维生素D：与户外活动、眼轴和炎症同时相关
维生素D是近视营养研究中讨论最多的成分之一。
一项儿童队列研究发现，血清25-羟维生素D，也就是25(OH)D水平，与眼轴长度和近视存在关联。
中国儿童研究也观察到，近视儿童与非近视儿童的血清25(OH)D水平存在差异；另有学生研究提出，维生素D结合日光暴露可能减缓近视进展。
维生素D包括维生素D3和维生素D2。维生素D3可以由皮肤接受日光照射后生成，也可以从脂肪含量较高的鱼类等食物中获得；维生素D2则主要来自酵母和部分真菌类食物。
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不过，维生素D研究的结果并不完全一致。
Lingham等在澳大利亚中老年人中没有发现低25(OH)D水平与屈光状态有关；
Li等在中国儿童和青少年中也没有观察到低血清维生素D与近视之间的明确相关性。
这种差异可能是因为维生素D水平还同时反映户外时间、日照、饮食、体脂和生活方式。
肠道菌群检测可以从微生态角度评估部分维生素相关的代谢潜力，为了解影响视网膜功能、炎症调节和眼球发育的营养背景提供参考，帮助找到更值得优先调整的饮食和营养环节。
编辑
<来源：谷禾肠道菌群检测数据库>
维生素C：较高摄入与较低的近视检出率相关
一项营养调查显示，维生素C摄入较高的人群，近视检出可能性约为低摄入人群的0.62倍。
注：这项结果反映的是膳食摄入与近视之间的关联，并不是维生素C补充剂随机试验。水果和蔬菜中除了维生素C，还含有膳食纤维、多酚和类胡萝卜素，因此很难将观察到的关系完全归因于维生素C。
维生素A和视黄酸：缺乏会损伤视力
维生素A对视网膜感光功能非常重要，严重缺乏可以导致夜盲、角膜损伤，甚至儿童失明。
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动物研究中，维生素A的活性代谢物视黄酸会参与眼球生长和近视相关信号调节。
对642名参与者进行了长期随访，分别在14岁、17岁和20岁评估维生素A摄入，并在20岁时进行眼科检查。结果没有发现维生素A摄入量与屈光状态之间存在显著关联。
这表明维持正常视觉功能与控制眼轴增长可能涉及不同的机制。
花青素：主要影响视疲劳和暂时性屈光变化
花青素是一类存在于黑加仑、蓝莓和其他深色浆果中的多酚成分。
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在健康人群中研究了口服黑加仑花青素的作用。结果显示，补充花青素可以减轻长时间使用视觉显示终端后出现的暂时性屈光变化，并对暗适应产生一定改善作用。
蓝莓来源的花青素也表现出一定的睫状肌舒张作用，可能帮助缓解持续近距离用眼后出现的调节紧张。
注：这里观察到的主要是视疲劳和暂时性近视偏移，并不是由眼轴增长造成的结构性近视。
叶黄素和类胡萝卜素：有视网膜保护机制
叶黄素和玉米黄质广泛存在于菠菜、羽衣甘蓝等深绿色蔬菜中，是常见的膳食类胡萝卜素。相关研究显示，补充叶黄素可以改善视网膜光感受器功能和视觉表现。
编辑
人群研究还发现，血浆叶黄素水平较高的人群，近视发生可能性降低。
水果和蔬菜中还含有β-胡萝卜素等多种植物化学物质。
前面我们说到的以蔬菜、水果、谷物和薯类为主要特征的饮食模式与较低近视检出率相关，类胡萝卜素可能是其中的一类功能成分，但不能单独解释整体饮食模式的作用。
白藜芦醇：抑制炎症和巩膜组织重塑
白藜芦醇是一种存在于葡萄、浆果、花生等食物中的多酚。
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Hsu等在视网膜色素上皮细胞和近视动物模型中研究了白藜芦醇的作用。与对照组相比，接受白藜芦醇干预的仓鼠眼轴相对较短。
进一步检测发现，白藜芦醇降低了多种与近视相关的炎症和组织重塑指标，包括：TGF-β；MMP-2；TNF-α；IL-6；IL-1β。
与此同时，巩膜中的Ⅰ型胶原表达增加。
这提示白藜芦醇可能通过抑制炎症、减少胶原降解并维持巩膜细胞外基质，减轻实验性近视进展。
槲皮素：抑制PERK-EIF2α信号通路，改善巩膜重塑
槲皮素是一种植物类黄酮，具有抗氧化和抗炎特性。
研究表明，槲皮素通过抑制PERK-EIF2α信号通路，降低细胞内钙离子和活性氧，改善巩膜重塑，从而减缓近视进展。
在小鼠模型中，槲皮素显著降低了屈光误差和眼轴长度，改善了巩膜厚度和胶原纤维排列。组织学分析显示，槲皮素增加了胶原I和TIMP-2的表达，同时降低了MMP-2水平，表明其在调节巩膜重塑方面的重要作用。
藏红花酸：从小鼠实验走向儿童试验
藏红花酸（crocetin）是一种天然的类胡萝卜素衍生物，存在于藏红花和栀子等植物中。
Mori等在镜片诱导近视小鼠中发现，口服藏红花酸可以抑制屈光度向近视方向偏移，并减轻眼轴延长。
研究者认为，藏红花酸可能通过改善脉络膜循环、增加眼部组织灌注和减轻缺氧信号，并调节EGR1等眼球生长信号发挥作用。
同一研究团队随后开展了儿童随机临床试验，探索膳食补充藏红花酸对近视控制的作用。这使藏红花酸成为少数既有动物实验、又已经进入儿童临床探索的天然活性成分之一。
69名6～12岁近视儿童，每日补充7.5 mg藏红花酸，持续24周。藏红花酸组的近视性屈光变化为−0.33 D，安慰剂组为−0.41 D；眼轴分别增长0.18 mm和0.21 mm。藏红花酸组还表现出较好的脉络膜厚度变化。
7-甲基黄嘌呤：可能直接影响巩膜胶原
7-甲基黄嘌呤（7-methylxanthine，7-MX）是咖啡因代谢过程中产生的一种黄嘌呤类物质。
相关研究提出，7-MX可能直接影响巩膜胶原含量和巩膜机械强度，也可能通过视网膜中的毒蕈碱型乙酰胆碱受体、多巴胺信号或其他神经递质通路调节眼球生长。
Mrugacz等将7-MX列为可能帮助控制近视进展的活性成分，但没有给出具体干预剂量、眼轴差值或儿童试验数据。
没食子酸：抗氧化和一氧化氮信号的机制线索
没食子酸是一种多酚类物质，存在于茶叶、草莓、香蕉、菠萝和柠檬等多种植物性食物中。
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相关实验发现，没食子酸可以减少内皮型一氧化氮合酶eNOS降解，帮助维持一氧化氮信号。在晶状体上皮细胞实验中，将没食子酸加入功能性高分子载体后，可以提高细胞抵抗过氧化氢所致氧化损伤的能力。
近视动物研究还显示，直接抑制视网膜一氧化氮合酶能够影响实验性近视形成，说明NO-cGMP信号可能参与眼球生长。
肠道菌群检测可以评估与多巴胺、一氧化氮等物质相关的微生物代谢潜力。多巴胺参与视网膜信号和眼球生长调节；一氧化氮与血管舒缩、炎症及氧化应激有关。
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<来源：谷禾肠道菌群检测数据库>
当相关功能明显偏高或偏低时，可以进一步结合炎症、氧化应激、运动、睡眠、饮食情况寻找可能的影响因素。
锌和铜：缺乏可能与近视有关
锌参与维生素A代谢，并在视网膜和脉络膜中保持较高浓度。但是研究方向不一致。
Fedor等在儿童和青少年中发现，近视组的平均血清锌水平低于非近视对照组。其他一些研究也得到了相似结果。
但Burke等没有发现锌水平与近视之间存在明显关联。
研究还发现，素食者的膳食锌摄入和血清锌水平往往低于非素食者；一项印度青年调查中，素食者的近视检出率也相对较高。
注：这类结果可能同时受到饮食结构、生活方式和社会经济因素影响。
铜的研究方向相对一致。
部分儿童和青少年研究发现，近视者的血清铜水平较低；
Cai等通过头发微量元素分析发现，铜水平与近视程度呈负相关，即铜水平越低，近视程度往往越高。
益生菌
益生菌可能通过维持肠道屏障、抑制炎症、产生短链脂肪酸、调节胆汁酸、神经递质等途径，影响眼部组织或心理状态。
植物乳杆菌EP21，可能减缓大鼠的眼轴增长
Lin等在两种大鼠近视模型中发现，每日口服植物乳杆菌EP21、连续干预21天，可以减轻眼轴增长和近视性屈光变化。
在形觉剥夺模型中，EP21使眼轴增长由0.39 ± 0.02 mm降至0.24 ± 0.05 mm；在TGF-β2诱导的炎症性近视模型中，眼轴增长由0.27 ± 0.02 mm降至0.20 ± 0.02 mm。
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doi: 10.1080/19490976.2025.2534677
进一步研究显示，EP21可能通过抑制视网膜NF-κB、TNF-α、NLRP3和IL-1β等炎症信号，显著减少眼轴延长和屈光度偏移。
EP21分泌的膜囊泡能够穿越血-视网膜屏障并积聚于视网膜外节段，其携带的细菌miRNA通过调控炎症反应和泛素化通路（上调TNFAIP3、TNIP1、TAX1BP1）发挥抗近视作用。
乳杆菌科，可能参与高度近视相关焦虑
Mi等利用两步孟德尔随机化分析，研究高度近视、肠道菌群与焦虑之间的因果关系。研究纳入高度近视相关数据50,372人、焦虑数据21,761人。
两组独立分析合并后发现，高度近视与焦虑风险升高存在遗传因果关联，合并效应值为OR=8.76（95% CI：2.69～28.54）。
进一步的中介分析显示，高度近视可能导致肠道乳杆菌科（Lactobacillaceae）减少，而乳杆菌科减少又与焦虑风险升高有关。
具体来看，高度近视对乳杆菌科的效应值为β=-1.742；乳杆菌科对焦虑的效应值为β=-0.297。乳杆菌科在“高度近视导致焦虑”的过程中估计介导了约20.3%的效应。
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doi.org/10.1007/s13167-024-00387-z
研究者还总结了多种乳杆菌调节情绪的实验线索。例如，罗伊氏乳杆菌NK33在动物研究中减轻了焦虑和抑郁样行为；干酪乳杆菌及其相关制剂可能通过调节菌群介导的炎症和脑源性神经营养因子BDNF表达，改善焦虑和抑郁样表现，Lactobacillus mucosae也显示出相似作用。
部分乳杆菌，尤其是短乳杆菌（Lactobacillus brevis），能够将L-谷氨酸转化为抑制性神经递质GABA，可能参与压力和焦虑调节。
另有动物研究发现，乳杆菌能够维持稳态IFN-γ水平，帮助机体抵抗环境应激。
接下来，我们来了解一些来自眼表和心理研究的旁证：干眼相关研究也提供了另一类证据。虽然没有证明益生菌能够减缓近视眼轴增长，但说明特定菌株可能与远端眼组织及心理状态有关联。
两歧双歧杆菌BB00（术后干眼）
在眼表研究中，一项双盲、随机、安慰剂对照试验，接受FS-LASIK手术的受试者连续30天服用两歧双歧杆菌BB00（Bifidobacterium bifidum BB00），每天剂量为2 × 109CFU。
结果显示，补充BB00后，术后干眼发生率降低，眼表疾病指数OSDI、泪膜破裂时间FBUT和Schirmer I泪液分泌试验均有所改善。16S rRNA测序还显示，部分术后菌群变化出现逆转。
IRT5复合益生菌
在实验性干眼小鼠中发现，补充IRT5复合益生菌后，眼表损伤有所减轻，泪液分泌增加，同时伴随肠道菌群变化。
进一步发现，在自身免疫性干眼小鼠中，IRT5能够改变泪腺内多种免疫调节蛋白的表达，增强Treg相关调节并减少促炎反应，提示益生菌可能通过重塑泪腺免疫环境影响眼表。
合生元
双歧杆菌与低聚果糖组成的合生元
Chisari等研究了含双歧杆菌和低聚果糖的合生元。结果显示，部分干眼患者的眼表损伤和泪膜相关指标得到改善。
Tavakoli等随后开展的双盲随机试验也观察到，口服益生菌和益生元后，部分干眼症状及眼表指标有所改善。
不过，不同研究中的症状、客观体征和炎症指标并不总是同步变化，说明干预结果还受到菌株组合、剂量、疗程和干眼类型的影响。
运动和户外
在儿童近视的生活方式干预中，户外活动是证据相对明确的一项。它既减少持续近距离用眼，也让眼睛接触更强、更丰富的自然光照。
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每天户外超过2小时，与较低的近视风险相关
悉尼近视研究发现，每天进行超过2小时户外活动的儿童，近视风险明显较低。中国学校开展的随机临床试验也显示，在学校课程中增加户外活动时间，可以减少儿童新发近视。
Sherwin等对既往研究进行系统综述和荟萃分析后估算，儿童和青少年每周户外时间每增加1小时，发生近视的可能性约下降2%。
户外活动预防发生，不一定控制已形成的近视
Xiong等的研究显示，增加户外时间可以降低儿童新发近视率，但对于已经近视的儿童，并未观察到明确的近视进展减缓效果。
这提示户外活动的优势可能主要体现在近视发生之前，尤其适合父母近视、远视储备不足或尚未近视的儿童。
为什么户外光照可能抑制眼球过度生长？
首先，户外光照强度通常远高于室内环境。明亮光线可能激活视网膜中的多巴胺能无长突细胞，增加视网膜多巴胺信号。多巴胺被认为是调节眼球生长的重要信号之一，可能抑制眼轴过度延长。
其次，户外环境拥有更远的视距和更丰富的空间层次，可以减少长时间固定近距离调节。自然光的光谱组成也与室内照明不同，可能影响视网膜对眼球生长信号的处理。
室内变亮，不完全等同于户外活动
动物实验中，提高环境光照强度甚至可以明显抑制实验性近视。
但户外活动是否主要通过紫外线和维生素D发挥作用，研究结果并不一致。
单纯改善室内照明、增加工作间歇、眺望远处或调整桌椅高度，尚未显示出与户外活动相同的近视预防效果。
这并不是说用眼休息没有价值，而是说，短暂远眺或开亮室内灯，目前不能被视为户外活动的等效替代方案。
羽毛球和乒乓球：可能改善视觉调节
Liu等对儿童和青少年运动干预进行网络荟萃分析后认为，在不同运动方式中，羽毛球和乒乓球对视觉健康的综合效果较为突出。
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这类运动需要持续追踪快速移动的球，并在不同距离之间频繁切换视线，可能促进睫状肌交替收缩和放松，缓解长时间注视固定近距离目标造成的视疲劳。
然而，也有部分研究甚至没有发现室内运动时间与近视之间存在关联。因此，与其强调某一种特殊运动，更有依据的做法是：
优先保证儿童每天有充足的户外时间，再在户外活动中选择跑步、球类、骑行或游戏等孩子能够长期坚持的运动。
生活方式
近距离用眼：持续时间和阅读距离可能比看屏幕更重要
阅读、写作和电子设备使用都属于近距离用眼。长时间注视近距离目标时，眼睛需要持续调节；如果调节反应不足，视网膜可能出现一定的远视性离焦，被认为可能向眼球传递促进眼轴增长的信号。
近距离学习是儿童近视研究中最常见的环境因素之一。需要关注：距离是否过近、是否长时间不间断、是否伴随大量学习任务，以及屏幕使用是否挤占了户外和睡眠时间。
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休息、远眺和改善照明：有助于缓解疲劳
增加学习工作间歇、远眺和改善室内照明，经常被用于缓解近距离用眼后的眼疲劳。桌椅高度和阅读姿势也会影响舒适度及观看距离。
睡眠：部分研究认为睡得少风险更高
睡眠可能通过昼夜节律、激素分泌、户外时间和近距离用眼行为影响眼球发育，也可能让持续紧张的睫状肌得到放松。
Wei等对12～19岁韩国青少年的研究显示，睡眠时间越短，近视越常见。Xu等发现，每天睡眠9小时的儿童，近视风险低于每天睡眠不超过7小时者；Ayaki等也观察到，高度近视儿童的睡眠时间最短。
但另一些研究没有得到相同结果。因此，睡眠可能是近视风险中的一部分，但目前不能说多睡一定就能减缓眼轴。保证充足、规律的睡眠，更重要的意义可能是减少夜间近距离用眼，并维持正常的昼夜节律和身心状态。
学业压力和心理应激：可能放大近距离用眼的影响
学业压力往往与长时间近距离学习、屏幕暴露、睡眠不足、户外活动减少同时出现，很难把它们完全分开。因此，也应关注作业负担、焦虑、睡眠和休息时间等。
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二手烟：婴幼儿期暴露可能与早发近视有关
近视相关生活方式管理不仅涉及孩子本人，也涉及家庭环境。
Chua等研究了197名从出生至6个月期间接触二手烟的儿童。与没有暴露的儿童相比，早期接触烟草烟雾者后来出现近视的情况更多；如果家人在家中、汽车内或儿童身边吸烟，关联更加明显。
避免孕期和婴幼儿期烟草暴露，具有明确的全身健康价值，也可能降低早发近视风险。
以上这些措施更适合用于降低近视发生风险和改善整体健康。对于已经发生并持续进展的近视，生活方式管理仍然重要，但需要与规范验光、眼轴监测及有效的光学等干预结合。
光学和药物控制
目前儿童近视控制还包括DIMS框架镜、多焦点隐形眼镜、角膜塑形镜和阿托品滴眼液等措施。这些比较常见的光学干预手段本文不再展开介绍。
儿童近视并不是一个孤立发生在眼睛里的问题。眼轴增长背后，还交织着生长发育、饮食营养、免疫代谢、睡眠、压力、生活方式等多方面因素。“肠-眼轴”的提出，正是让我们开始从更完整的身体环境中理解近视。
围绕肠道和营养的干预，也不是补得越多越好。不同儿童的饮食结构、菌群基础和代谢能力存在差异，同一种膳食纤维、益生菌或营养补充剂，产生的反应也可能不同。因此，在调整饮食和营养时，除了了解孩子平时吃什么，也可以结合菌群组成和相关功能评估，找到更值得优先改善的环节。
未来，随着眼科检查、微生态检测、代谢组学和儿童健康数据逐步融合，近视防控有望从相对统一的健康建议，走向更早的更精细的风险识别和个体化管理。一套将眼轴、屈光度、饮食、菌群和生活方式共同纳入的儿童眼健康管理体系值得期待。
儿童青少年近视防控，正在从单纯关注眼睛，走向对生长发育和整体健康的系统管理。
注：本账号内容仅作交流参考，不作为诊断及医疗依据。
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谷禾健康
早高峰车流，空气中的细颗粒物；食物和饮水中可能存在的微量环境化学物；塑料在环境中不断降解形成的微塑料；农业生产中使用的农药，以及某些能够长期残留、蓄积的重金属……
这些东西离我们的生活并不遥远。但大多数时候，我们并不会特别意识到它们。
环境暴露往往不像一次感染那样，会让人突然发烧，也不像食物中毒那样，几个小时后就能明确感受到身体的变化。很多暴露的剂量很低，也没有什么特别感觉。
但如果，把时间从一天拉长到十年、二十年，甚至一生呢？它们会不会在身体里留下长期的生物学痕迹？
这个问题在自身免疫性疾病中尤其值得关注。流行病学数据表明，过去几十年，自身免疫性疾病的患病负担不断增加，但人的基因不可能在如此短的时间里发生同等程度的变化；双胞胎研究也提示，即使遗传背景非常接近，一个人最终是否发生系统性红斑狼疮、类风湿关节炎等疾病，仍然存在明显差异。
于是，研究的视线开始更多地转向基因之外：空气、饮食、化学物、生活方式，以及这些因素在一生中的累积影响。
这正是“暴露组（Exposome）”描述的东西。
本文我们看看这些外界因素，是如何被身体感知到，又可能怎样经过肠道微生态和免疫系统，一步步影响长期健康。理解这些，有助于寻找稳态发生偏移之前可能被识别和干预的环节。
我们每天都在暴露，只是很少意识到。
2005年，流行病学家 Christopher Wild 提出了一个概念：Exposome，暴露组。
如果说基因组（genome），描述的是一个人与生俱来的遗传信息，那么暴露组描述的，则是一个人从生命早期开始，一生经历的环境暴露总和。
这里的“环境”，比我们平时理解的要宽泛得多。
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环境当然包括空气、水、气候、污染物；也包括饮食、吸烟、运动、职业环境等生活方式因素。
进一步往身体内部看，氧化应激、体内化学环境以及微生物群，也可以被看作暴露在人体内部留下的一部分生物学响应。
过去研究环境因素时，我们可能采用一对一的思路：
但真实生活显然不是这样。
一个生活在城市里的人，可能同时接触交通污染、不同来源的饮食成分、食品加工过程中使用的添加剂、环境中的微塑料和多种低浓度化学物质。而且这种暴露并不是只发生一天。它可能持续很多年。
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因此，暴露组研究开始从单一因素，转向长期、低剂量、多因素共同暴露。
而要理解这些外界因素如何真正进入人体的生理网络，肠道是一个很重要的交汇点。
这里既直接面对大量外来物质，也聚集着微生物、代谢物、上皮屏障和大量免疫细胞。环境与人体的许多复杂互动，就发生在这里。
提到 PM2.5，我们首先想到的往往是肺。
但空气中的颗粒物进入呼吸道后，并不一定都停留在那里。
PM2.5，也会随着吞咽进入肠道
气道表面的黏液会黏住一部分颗粒，再由纤毛不断向咽部清除。这个过程每天都在发生，而其中一部分颗粒最终会随着吞咽进入消化道。
那么，这些颗粒进入肠道以后，会留下什么影响？
研究者已经观察到一些微生态层面的变化。
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一项研究指出，在交通污染暴露较高的地区，人群肠道中的 Faecalibacterium prausnitzii 、Eubacterium rectale 有所减少。
注：这两类菌都是重要的产丁酸菌。丁酸水平的变化可能进一步影响结肠上皮能量代谢、紧密连接稳定性以及 Treg 相关的免疫调节。
研究提示，PM2.5 暴露可促进 ZO-1、Occludin 等紧密连接蛋白的降解，削弱肠上皮屏障完整性，并增加 LPS 等微生物来源成分跨越肠屏障的机会。
与此同时，PM2.5 还增加肠腔内活性氧（ROS）的产生，形成氧化应激。对于 Faecalibacterium prausnitzii、Eubacterium rectale 这类严格厌氧菌来说，氧化环境本身就不利于其生存；空气污染中的硫氧化物、氮氧化物还可能改变局部 pH，为部分耐受性更强的微生物创造不同的生态条件。
相比通过呼吸道间接进入肠道的颗粒物，我们日常生活中还有一些环境暴露，本身就是经口进入消化道的。
微塑料、农药、重金属，就是其中几类典型代表。
微塑料：先受到影响的，可能是黏液屏障
微塑料先改变黏液层和微生物生态位
微塑料进入肠道后，首先接触到的并不是上皮细胞，而是覆盖在其表面的黏液层。
动物研究显示，聚苯乙烯和聚乙烯微塑料暴露可造成肠道黏液层损伤，并抑制 MUC2 的表达。MUC2 是结肠黏液层最主要的黏蛋白之一，一旦其生成减少，原本用于隔开肠腔微生物和上皮细胞的物理距离也会随之缩短。
黏液层并不是简单的一层保护膜，它本身就是肠道微生态空间结构的一部分。像Akkermansia 这样的黏液相关菌，就生活在这一特殊生态位中。
研究表明，微塑料暴露伴随着 Akkermansia 减少、黏液层变薄，以及微生物与上皮直接接触增加。
而纳米塑料的问题还多了一层。
更小的纳米塑料进一步越过屏障，牵动局部免疫
由于颗粒尺寸更小，它们不仅可能穿过黏液层，还可以吸附其他环境污染物和微生物。有研究称之为：特洛伊木马效应。
BPA、重金属甚至附着在颗粒表面的细菌，都可能借助纳米塑料进一步进入肠道深层组织。
研究还发现，微塑料颗粒可在派尔集合淋巴结（Peyer’s patches）中聚集，并影响树突状细胞的抗原呈递功能，进一步增强 Th1 和 Th17 相关免疫反应。
也就是说，微塑料可能同时改变黏液层结构、微生物空间分布以及局部免疫识别环境。
农药：对肠道微生物形成选择压力
农药的作用方式又不太一样。
草甘膦可能改变菌群中的竞争关系
以草甘膦为例，它的主要作用靶点是植物中的莽草酸途径（shikimate pathway）。人体细胞没有这条代谢通路，但部分肠道微生物有。
这意味着，草甘膦进入肠道后，并不是对所有微生物产生同样的影响，而可能根据不同菌种对莽草酸途径的依赖程度，形成一种生态上的选择压力。
研究显示，草甘膦暴露与 Lactobacillus、Bifidobacterium 等减少有关，而部分对这一通路依赖较低或耐受性更强的 Clostridium、Salmonella 则可能获得相对生长优势。
这样的变化随后会反映到代谢层面。研究提示，草甘膦相关的菌群变化可伴随短链脂肪酸，尤其是产丁酸下降。SCFA 供应减少后，对 Foxp3+ Treg 分化和免疫耐受的支持也可能减弱。
注：这一部分需要谨慎。研究人员同时指出，很多实验中要达到明显菌群改变，使用的草甘膦浓度远高于普通人真实膳食暴露水平。
表1 暴露组分对肠道菌群和免疫系统的调节作用
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doi: 10.1016/j.fct.2026.116331
重金属：影响微生物功能基因和生物转化能力
铅、镉、砷等重金属具有明显的生物蓄积特性。长期暴露下，它们的影响并不只停留在宿主细胞，也可能深入到肠道微生物的基因表达和代谢活动。
从菌群组成，到耐药基因组的重塑
研究显示，镉和铅暴露可促进肠道细菌中抗生素耐药基因的传播，也就是影响微生物群落的耐药基因组。这种传播可以通过细菌之间的水平基因转移发生。
这意味着，环境暴露带来的选择压力，可能进一步改变整个肠道微生物群携带的功能基因（包括它们具备怎样的耐受能力、携带哪些功能基因，以及这些基因如何在群落内部传播）。
微生物，也参与决定砷在体内如何被转化
动物研究显示，砷暴露可以损害肠道菌群对砷的生物转化能力，并导致包括单甲基砷酸在内的毒性代谢物积累，进一步加重氧化应激和系统性炎症。
关于重金属和肠道菌群，谷禾在之前的文章中有过更多阐述，详见：
因此，在某些环境化学物的暴露中，肠道菌群既可能是被影响的一方，也可能反过来参与决定这些物质最终形成怎样的代谢产物，以及宿主实际面对怎样的生物学暴露。
这也是为什么，当我们讨论环境因素与健康的关系时，仅仅测量外界暴露浓度往往还不够。进入人体生理系统的，已经不是最初的那个化学物，而是经过微生物和宿主共同代谢之后形成的一整套新的分子环境。
但这些发生在肠道里的变化，并不会一直停留在肠腔内部。
当代谢环境和屏障状态同时发生变化，一些原本被限制在肠腔中的微生物信号，就有机会进一步进入宿主的免疫视野。
食品乳化剂、微塑料和草甘膦等暴露可能与 Zonulin 介导的肠道通透性调节有关。Zonulin 是参与调节细胞间紧密连接的蛋白；相关信号可激活 EGFR（表皮生长因子受体）通路，使紧密连接蛋白与细胞骨架之间的连接发生改变，细胞间隙随之扩大。
原本主要被限制在肠腔中的细菌抗原、LPS（脂多糖）、肽聚糖以及部分未完全消化的食物蛋白（例如，麸质-醇溶蛋白），都可能获得更多机会穿过细胞之间的通路，进入肠黏膜固有层。
其中最典型的一类信号，就是 LPS。
LPS 原本是革兰阴性菌外膜的组成成分。在肠道屏障完整时，它主要被限制在肠腔内；但当屏障通透性增加，LPS 等微生物来源成分就更有机会接触黏膜免疫细胞，甚至进入循环。
更多关于LPS 可以看谷禾之前详细写过的文章：
LPS 一旦被识别，炎症通路就会启动
LPS 是革兰阴性菌外膜的重要组成成分。对于免疫系统来说，它并不是一个普通的细菌碎片，而是一类高度明确的微生物存在信号。
巨噬细胞、树突状细胞等先天免疫细胞表面的 TLR4可以识别 LPS，随后激活下游 NF-κB 信号通路，促进 IL-1β、IL-6、TNF-α 等促炎因子的表达。
这套反应本身并不是坏事。短时间内，它是免疫系统面对细菌入侵时非常重要的防御机制。
需要关注的是刺激的持续时间和频率。
如果微生物来源的信号长期、反复进入免疫系统，TLR4—NF-κB 这套通路就可能持续处于被激活的状态。
这种由肠源性 LPS 持续进入循环所形成的状态称为代谢性内毒素血症。
也就是说，问题不一定来自某一次强烈刺激，而可能来自低强度、长时间、反复出现的免疫输入。
这也是环境暴露研究越来越重视长期累积的原因。
同样是外界暴露，进入免疫系统的信号量未必相同
我们通常衡量环境暴露，会关注空气中有多少 PM2.5、食物中有多少某种化学物，或者一个人接触了多久。
但从人体内部来看，外界暴露量并不等于免疫系统最终实际面对的生物学刺激量。
在两者之间，还隔着肠道微生态、微生物代谢、黏液层和上皮屏障等多个环节。
如果屏障完整，很多微生物成分仍然被限制在肠腔内；如果屏障通透性升高，免疫系统实际接收到的信号就可能不同。
从这个角度看，一个人的内部状态，本身就是环境暴露最终产生怎样生物学效应的一部分。
这提示我们：当外部暴露无法完全避免时，身体内部如何处理这些暴露，同样值得关注。
持续的抗原暴露，会增加免疫“误伤”的机会
如果刺激继续存在，问题还可能进一步深入到免疫耐受。
长期的细菌抗原输入可能参与分子模拟。
有些微生物抗原与人体自身蛋白在结构上存在一定相似性。免疫系统原本针对微生物建立的抗体或 T 细胞反应，在特定情况下可能同时识别人体自身成分。
例如，针对细菌 HSP60 产生的抗体可能与人体 HSP60 发生交叉反应，从而与血管内皮损伤和自身免疫性血管炎等过程相关。
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到这里，除了关注炎症高不高，还可以看免疫系统是否还能准确区分什么需要攻击，什么应该耐受。
而在这套判断机制中，还有一个非常特别的分子节点。
它一边接收来自肠道微生物的代谢信号，一边也能直接感知某些环境污染物。
这个节点，就是 AhR。
芳香烃受体，AhR (Aryl Hydrocarbon Receptor)。
它最早因为能够响应二噁英等环境化学物而受到关注，因此很长时间里，人们把它理解为一个环境污染物感受器。
但现在看来，AhR 的角色远比这复杂。
在肠道中，它本身就是连接微生物代谢、黏膜屏障、免疫调节的重要节点。
同一个受体，可以接收完全不同来源的信号
正常情况下，部分乳杆菌属、双歧杆菌属可以参与色氨酸代谢，产生吲哚-3-醛、吲哚-3-乙酸等吲哚类代谢物。这些微生物来源的小分子可以作为 AhR 的天然配体。
AhR 被激活后进入细胞核，与 ARNT 结合，再作用于特定 DNA 调控区域，影响下游基因表达。
在生理状态下，这类信号有助于促进 IL-22 产生，并参与 Foxp3+ Treg 的维持，从而支持黏膜屏障和免疫耐受。
这也是为什么，有时候就只看菌群组成还不够，决定宿主接收到什么信号的，是这些微生物正在进行怎样的代谢。
污染物也能进入这套信号系统
问题在于，AhR 并不只识别微生物来源的配体。
二噁英、PCB（多氯联苯）、PAH（多环芳烃）等环境污染物，同样可以与 AhR 结合。而且部分外源化学物对 AhR 具有更高的亲和力，并可能造成更加持续的受体激活。
以 TCDD 为例，研究提出，这类外源配体可能干扰 AhR 正常的降解和关闭过程，使信号持续存在。
同样是 AhR，被不同来源、不同强度、不同持续时间的配体激活，产生的免疫结果并不完全一样。
这也是 AhR 研究最值得关注的地方：环境化学物和微生物代谢物，实际上可能在竞争同一个宿主信号入口。
AhR信号方式改变→Treg/Th17 平衡也改变
AhR 信号异常后，一个重要的下游结果，是 Treg / Th17 平衡发生偏移。
Treg 负责维持免疫耐受，限制过度炎症；Th17 则更偏向促炎反应。
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研究指出，污染物造成的持续 AhR 激活可能抑制 Foxp3+ Treg 的形成，同时促进 Th17 相关反应，使 IL-17/IL-22 轴向更明显的促炎方向偏移。
空气颗粒物还可以通过 AhR 激活树突状细胞，增强抗原呈递，并进一步促进自身反应性 T 细胞的激活。
这也提供了一个理解个体差异的角度。面对同一种外界暴露，不同人的肠道微生态、色氨酸代谢能力、屏障状态和免疫调节基础并不会完全一致。
而有些环境影响，甚至可能比一次炎症反应持续得更久。因为它们能够进一步改变基因的使用方式。
AhR连接污染物、肠道菌群与免疫机制
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doi.org/10.3389/fmicb.2026.1737229
我们的 DNA 序列通常不会因为一次环境暴露而改变。
但同一套 DNA，可以有完全不同的表达方式。
这就是表观遗传。
重金属，可能让部分 T 细胞基因更容易打开
DNA 甲基化是调节基因表达的重要方式之一，而维持这一过程的重要酶是 DNMT。
注：DNMT，DNA methyltransferase，DNA 甲基转移酶。通过SAM辅因子将甲基转移至胞嘧啶，调控基因表达与细胞分化，其异常与多种肿瘤的发生发展密切相关。
研究表明，重金属等环境毒物可抑制 DNMT 活性，引起 DNA 低甲基化。
在 CD4+ T 细胞中，CD11a（LFA-1）、CD70、KIR 等基因启动子区域发生低甲基化后，其表达增加，可能使 T 细胞逐渐呈现更强的自身反应性表型。
也就是说，即使最初的环境刺激已经过去，免疫细胞的功能状态仍可能留下一段时间的改变。环境暴露的影响，也就从一次免疫反应，进一步进入了免疫细胞本身的基因调控层面。
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另一种变化发生在 Foxp3 上。
Foxp3 是维持 Treg 功能的重要调控因子。研究提到，当 Foxp3 启动子发生高甲基化后，其表达可能受到抑制，Treg 维持免疫耐受的能力也可能随之减弱。
这样一来，问题就更具体了：
一些原本该受限制的自身反应性 T 细胞可能更容易被激活，而负责维持免疫耐受的 Treg 调节作用又可能减弱。
当这两类变化同时存在时，免疫系统对自身组织的容忍边界就可能变得更不稳定，开始向不利的方向偏移。
不只是 DNA 甲基化，炎症基因本身也可能变得更容易启动
环境暴露还可以作用于染色质结构。
研究提到，PM2.5 和氧化应激能够改变 HDAC（组蛋白去乙酰化酶） 活性，使 IL-6、TNF-α 等炎症相关基因所在的染色质区域更加开放，也就是更容易被转录。
这里其实出现了一个很有意思的交汇。
前面我们讲过，菌群产生的短链脂肪酸，尤其丁酸，本身也具有HDAC抑制作用，并参与 Foxp3+ Treg 的调节。
也就是说，环境污染带来的氧化应激，与肠道微生物产生的代谢信号，可以在同一类表观遗传调节机制上发生交汇。
这也是为什么单纯讨论暴露了多少污染物，有时还不足以解释人与人之间不同的生物学反应。进入人体之后，这些外来信号并不是在一张白纸上发挥作用。它面对的，是一个原本就存在差异的代谢、微生态和免疫背景。
砷还可能通过 microRNA 改变炎症的刹车系统
表观遗传调控还包括 microRNA。
砷和 BPA 暴露可改变 miR-146a、miR-155 等免疫调节 microRNA 的水平。
其中，miR-155 过度表达会抑制 SOCS1。SOCS1 原本是细胞因子信号中的一个重要负调节因子，可以理解为 JAK/STAT 通路上的刹车。当 SOCS1 被抑制后，JAK/STAT 信号可能持续活跃，慢性炎症也更容易被维持。
所以，长期环境暴露值得关注的，它还可能逐渐改变免疫系统的反应阈值和调节方式。
而当这种状态持续足够久，另一个变化开始出现——免疫系统本身，也可能提前进入衰老。
我们通常用年龄来理解衰老。但对免疫系统来说，身份证上的年龄，不能解释全部差异。
同样是50岁，有些人的免疫系统仍然保持较好的调节能力；另一些人却可能已经出现更明显的慢性炎症、免疫耗竭和衰老细胞积累。
长期环境压力就是其中一个值得研究的因素。
研究表明，长期存在的氧化应激、DNA 损伤和慢性炎症，都可能推动免疫细胞更早出现衰老特征。
PM2.5、重金属等环境暴露与免疫细胞端粒缩短有关，并可能推动细胞进入复制性衰老。
注：复制性衰老指正常体细胞因反复分裂导致端粒不断缩短、触发DNA损伤应答，达到分裂极限后发生的不可逆增殖停滞状态。它与端粒酶活性降低密切相关。
衰老细胞会持续释放炎症信号
端粒不断缩短后，一些免疫细胞逐渐失去正常的增殖能力。但这并不意味着它们会安静地退出。
进入衰老状态的细胞可能形成 SASP（Senescence-Associated Secretory Phenotype，衰老相关分泌表型），持续释放 IL-6、IL-1β、MMPs、趋化因子等炎症信号。
这些信号又会改变周围组织环境，甚至推动邻近细胞出现衰老特征。
于是，一个循环开始形成：
慢性炎症和环境压力推动细胞衰老，而衰老细胞又继续制造炎症。
这也是炎症性衰老的重要特征——没有明显感染，身体却长期处于一种低水平、难以完全消退的炎症状态。
前面提到的肠源性 LPS，在这里也有了更长期的意义。研究提出，持续的 LPS 转位和 TLR4 刺激可能使免疫系统长期难以回到静息状态，并与免疫细胞出现耗竭表型有关。
动物研究：老龄菌群可参与推动炎症性衰老
这也引出了另一个问题：
随着年龄增长而发生的肠道菌群变化，只是衰老的结果，还是也可能反过来参与炎症性衰老？
动物实验给出了一些更直接的线索。
一项研究将老龄来源的肠道菌群转移给无菌小鼠，结果显示，这种菌群转移能够促进受体出现系统性炎症性衰老。也就是说，至少在这一动物模型中，老龄微生态本身具有推动炎症性衰老的能力，而不只是随着衰老被动发生变化。
另一项小鼠研究进一步发现，老龄小鼠肠道菌群来源的LPS能够激活TLR4，并增强巨噬细胞的炎症反应。
当然，目前菌群推动免疫衰老的直接证据仍以动物实验和机制研究为主，但这些研究至少提示：
长期环境压力作用于人体时，决定免疫系统最终处于怎样的状态的，可能不仅是外界暴露本身，还包括体内长期存在的炎症和微生态信号背景。
当这种状态继续积累，变化还会进一步进入 T 细胞和 B 细胞层面。
而这就把问题推向了下一步——免疫系统为什么会越来越容易把攻击指向自身组织？
免疫系统衰老之后，出现的并不只是防御能力下降。一些已经带有明显衰老特征的免疫细胞，反而会保留较强的炎症和组织攻击能力；与此同时，另一部分 B 细胞开始更容易产生针对自身成分的抗体。
免疫衰老因此并不是简单地让免疫反应越来越弱，而是让整个免疫系统的工作方式发生偏移。
类风湿关节炎和系统性红斑狼疮中的一些免疫细胞变化，就提供了两个很具体的例子。
T 细胞：衰老之后，组织攻击能力仍可能保留
在类风湿关节炎（RA）研究中，一类具有衰老特征的 CD4+CD28− T细胞受到关注。
这类细胞已经失去 CD28 共刺激分子，并表达 CD57、KLRG1 等衰老相关标志，但仍能够释放穿孔素（perforin）和颗粒酶（granzyme），产生直接的细胞毒性作用。
这类细胞可以在类风湿关节炎患者的关节滑液中积累，并被认为可能直接参与关节软骨损伤。
也就是说，免疫细胞变老之后，攻击能力与正常调控之间逐渐失去平衡。
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B 细胞：针对自身成分的抗体更容易出现
研究关注到一类年龄相关B细胞（ABCs，Age-associated B Cells），在长期抗原刺激和细胞压力下，初始 B 细胞的发育可能受到抑制，而 ABCs 逐渐扩增。
与产生针对病原体的保护性抗体相比，这类细胞更倾向产生针对自身 DNA 和核蛋白的抗体，例如 anti-dsDNA 和 ANA。
在系统性红斑狼疮患者中，ABCs 的比例还与疾病活动程度以及狼疮性肾炎相关。
一个是具有组织损伤能力的 T 细胞积累，一个是更容易产生自身抗体的 B 细胞扩增。
当然，这并不是说某种污染物会沿着一条固定路径最终导致类风湿关节炎或系统性红斑狼疮。自身免疫病本身就是遗传、感染、环境和免疫状态等多种因素共同参与的复杂疾病。
表2 暴露体诱导的自身免疫和免疫衰老的细胞和分子特征
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doi: 10.1016/j.fct.2026.116331
先降低外部压力，再稳住肠道这个界面；如果内部状态已经发生偏移，再找到具体环节进行纠正。
环境接触，既做减法，也可做加法
能减少的明显暴露，当然首先应该减少。比如说吸烟、二手烟、职业性污染物以及持续的高污染环境暴露等。
但环境健康研究正在出现另一个有意思的方向：环境并不只有有害暴露，还存在可能促进健康的有益暴露。
最近的一篇研究提出，有益暴露其中包括绿地、森林环境以及植物释放的挥发性化合物。
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doi.org/10.1186/s40246-025-00882-y
比如森林空气中的α-蒎烯，在细胞实验中可以抑制 LPS 诱导的 MAPK/NF-κB 信号，并降低 IL-6、TNF-α、iNOS、COX-2；一些人体森林浴研究还观察到 NK 细胞数量和活性升高，而且变化可持续超过 7 天。
这种影响也不只体现在免疫细胞上。人体森林浴研究中，富含植物挥发物的森林环境还伴随尿液皮质醇、肾上腺素和去甲肾上腺素下降；短期森林停留后，也观察到血清皮质醇、尿肾上腺素和血压降低。
这为我们提供了一个很好的视角：环境干预未必只有躲开什么，未来也可能包括主动增加一些对免疫和压力调节更友好的环境暴露，比如说多接触户外大自然，空旷的草坪，森林等。
稳住肠道微生态和屏障，让它更有缓冲能力
当一部分暴露无法避免时，更现实的问题就变成：进入肠道以后，这套系统能不能维持稳定。
饮食
高纤维的地中海式饮食，比如更多蔬菜、水果、豆类、全谷物、坚果，配合适量鱼类，与更丰富、更稳定的肠道菌群以及较低的系统炎症相关。
研究表明，较高依从性的地中海饮食与 CRP、IL-6 等炎症指标降低以及更好的 T 细胞功能相关。
从菌群机制上也很好理解：膳食纤维给产短链脂肪酸菌提供底物，丁酸等代谢物又参与维持上皮屏障和 Treg 稳态。
益生菌、益生元
益生元、益生菌及合生元也被研究用于提高微生物多样性、屏障功能和 IgA 相关黏膜免疫。
酸奶、开菲尔、豆豉和泡菜等发酵食品富含益生菌。一些益生菌产生活性神经元化合物或充当载体。一些双歧杆菌和乳酸杆菌菌株分泌γ-氨基丁酸 (GABA)，增加黏液分泌、强化紧密连接，并通过 SCFA 抑制 NF-κB 炎症信号。
不过，即使同样增加膳食纤维，有些人的菌群能够有效利用并产生预期代谢物，有些人却未必；不同益生菌菌株的活性、定植能力和代谢功能也差异很大。
植物来源的活性成分
除了直接补充益生菌、益生元，一些植物来源的活性成分也可能改变肠道中的生态选择压力。
比如在 LPS 诱导肠道炎症的小鼠模型中，山苍子精油干预后，肝脏和肠道中的TNF-α、IL-6、IL-1β 水平下降，同时 Lactobacillaceae、Lachnospiraceae 等菌群增加，并伴随结肠隐窝和上皮完整性的改善。
体外研究发现，香芹酚、肉桂醛、柠檬醛、百里香酚等植物挥发性成分，对C. perfringens、E. coli、部分Salmonella等潜在致病菌抑制更明显。
注：真实人体肠道中的有效剂量和长期影响还需要验证。
判断稳态偏移发生在哪里
如果一个人的问题主要是产丁酸功能不足，和 LPS 相关信号偏高或者屏障状态不佳，显然不一样。
因此，干预前不妨看一下菌群结构，微生态恢复力，短链脂肪酸、色氨酸等代谢功能有没有偏移，屏障和 LPS 相关信号是否异常等。
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<来源：谷禾健康肠道菌群检测数据库>
已经发现偏移——做针对性的纠正
文中我们了解到，一些污染物进入体内会引发氧化应激和慢性炎症，那么针对已经出现的这些问题，也有一些干预措施。
多酚类
白藜芦醇在衰老或慢性炎症小鼠模型中，被观察到可以提高 T 细胞增殖和 NK 细胞活性，同时降低 IL-6、TNF-α。
姜黄素则在细胞和动物研究中表现出抑制 NLRP3 炎症小体、促进自噬以及上调 SIRT1 等作用。姜黄素的作用还有一部分经过肠道菌群。详见谷禾之前的文章：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
其他例如绿茶儿茶素、可可等富含黄酮的干预，在部分老年人研究中与 NK 细胞活性、疫苗抗体反应以及炎症指标改善有关。
Omega-3
EPA、DHA一方面可以影响 PPAR 和 NF-κB 等炎症通路，另一方面还是消退素、保护素等促炎症消退介质的前体。
也就是说，不仅是减少炎症产生，还涉及帮助已经发生的炎症正常结束。
维生素D
维生素D参与巨噬细胞、树突状细胞以及T细胞分化。在一项针对维生素D缺乏老年人的随机临床试验中，维生素D联合N-乙酰半胱氨酸干预 8 周后，外周血单个核细胞中的 p16、IL-6、TNF-α 等衰老和炎症相关指标下降。
当明确存在营养缺乏时，纠正缺乏本身可能减少额外的免疫压力。
睡眠和运动
长期睡眠不足会提高 IL-6、TNF-α，削弱 T 细胞增殖，并影响抗体应答。
规律运动与更低的CRP、IL-6、TNF-α以及更年轻的 T 细胞组成相关；一些老年人阻力训练研究还观察到，SASP 相关炎症介质和 T 细胞衰老指标下降。
现实生活中，很多暴露剂量并不高，也不会让身体立刻出现明显反应。我们也很难做到生活在一个完全没有环境暴露的世界里。
更值得关注的是，这些长期、低剂量的外部信号进入身体以后，会经过怎样的微生物代谢、屏障和免疫调节，最终形成不同的生物学结果。
这也是我们为什么越来越关注肠道微生态。环境告诉我们，身体正在面对什么；肠道微生态则提供了一个观察身体内部如何响应这些信号的窗口。
未来研究也正从单一污染物模型，走向更接近真实生活的低剂量混合暴露；从横截面的菌群比较，走向菌群长期追踪；再把微生物组、代谢组、免疫指标和暴露数据结合起来，理解为什么面对相似的外部环境，不同人的生物学反应仍然可能不同。
干预没有统一答案，因为不同产品作用在不同节点；而肠道菌群检测可以帮助找到这些重要节点，并观察这个节点有没有按照预期发生变化。
注：本账号内容仅作交流参考，不作为诊断及医疗依据。
主要参考文献：
Daşdemir FO, Sari MF, Aktaş B, Kocazeybek B. The Exposome-Autoimmunity Axis: Environmental Xenobiotics, Gut Dysbiosis, and Potential Pathways to Immunosenescence. Food Chem Toxicol. 2026 Aug 10:116331.
Fouladi F, Bailey MJ, Patterson WB, Sioda M, Blakley IC, Fodor AA, Jones RB, Chen Z, Kim JS, Lurmann F, Martino C, Knight R, Gilliland FD, Alderete TL. Air pollution exposure is associated with the gut microbiome as revealed by shotgun metagenomic sequencing. Environ Int. 2020 May;138:105604.
Kim, J.J.H., Yang, T.B., Zhang, X. et al. Harnessing phytochemicals for engineering health solutions. Hum Genomics 20, 36 (2026).
Li, Z., Li, Y., Yurong, T. et al. Microplastics, the gut microbiome and ageing: mechanisms and intervention strategies. Environ Geochem Health 48, 466 (2026).
Merra, G.; Gualtieri, P.; La Placa, G.; Frank, G.; Della Morte, D.; De Lorenzo, A.; Di Renzo, L. The Relationship between Exposome and Microbiome. Microorganisms 2024, 12, 1386.
谷禾健康
古人说“小暑大暑，上蒸下煮”。从小暑这一天开始，暑气渐盛，湿热交蒸。冷饮、水果、夜宵、烧烤多了，出汗变多，胃口时好时坏，肠胃也更容易在这个季节变得敏感。
二十四节气记录着气候变化，实际上也记录着人们的生活节律。春天吃新鲜蔬菜和春芽，夏天吃瓜果冷饮，秋天讲润燥，冬天重温补和热食。季节变了，餐桌变了，身体内部的生态环境也会随之变化。
肠道菌群正是最容易受到影响的系统之一。它会随着饮食、作息、温度和生活方式的变化不断波动，而这些因素本身又具有明显的季节性。那么，肠道菌群是否也存在自己的季节节律？
谷禾基于2024年1月~2026年5月期间14.6 万余份有明确取样时间的中国人群肠道菌群检测样本，系统观察了菌群在不同月份、季节和人群中的变化。结果显示，肠道菌群确实存在广泛的季节性波动。乳酸菌、双歧杆菌、拟杆菌、普雷沃氏菌以及多种产丁酸菌，都呈现出与月份或季节相关的变化特征。
饮食是目前观察到的最稳定、最主要的季节性驱动因素。年龄分层分析进一步显示，在婴幼儿和儿童人群中，这种季节性信号更加值得关注。这一发现提示，在生命早期肠道菌群建立阶段，饮食结构、环境温度和季节性暴露可能共同参与塑造肠道微生态。
本文将详细呈现谷禾的这项观察研究中，不同季节中代表性菌属的变化特征，分析饮食、温度、生活方式和年龄差异可能发挥的作用，并讨论季节因素对菌群检测、报告解读、干预评估和长期随访的启示。
理解菌群的季节性变化，不是为了给每个季节贴上固定的“好坏”标签，而是把菌群数据放回其发生的时间与生活情境中，也借由二十四节气和饮食取象的传统视角，重新看见季节如何经过餐桌，进入人体内部的微生态。
过去几年，肠道菌群已经从一个专业研究领域，逐渐进入大众健康管理视野。很多人知道，肠道菌群与消化、代谢、免疫、炎症、情绪、营养吸收等多个方向有关；也有越来越多人开始接受肠道菌群检测，希望通过检测了解自己的肠道生态状态。
然而，在实际的菌群检测和健康管理场景中，人们往往容易把一次检测结果理解为个体长期稳定的菌群状态。例如，某些菌属偏高、某些菌属偏低，常常被直接解释为“好”或“不好”。但从生态学角度看，肠道菌群并不是静止的，它更像一个不断响应外界环境和宿主状态变化的动态系统。
影响菌群波动的因素包括饮食结构、药物使用、年龄、疾病状态、睡眠、运动、压力、地域环境、气候条件、生活方式等。
其中，季节是一个容易被忽略但非常重要的综合性变量。
季节并不是单一因素。
当我们说“春季”“夏季”“秋季”“冬季”时，背后同时包含了很多变化：气温、湿度、日照、食材供应、饮食偏好、活动量、睡眠节律、感染流行、节假日饮食、社交聚餐，以及不同地区生活方式的变化等。
它更像一个综合性的时间背景，把饮食、环境和行为变化叠加在一起，最终在人群层面表现为肠道菌群的波动。
这也是理解肠道菌群时容易被忽略的一点：菌群检测不是给人贴上一个永久标签，而是在某个时间点记录人体内部微生态的一个切面。
季节，正是观察这种动态变化的重要时间维度之一。
饮食，是连接季节和菌群的关键路径
在所有季节相关因素中，饮食是最直接的一条路径。
肠道菌群依赖进入肠道的营养底物生存和竞争。膳食纤维、抗性淀粉、蛋白质、脂肪、多酚、乳制品、发酵食品以及其他复杂食物成分，都会影响不同菌群的生长环境。
而季节，往往会改变人的餐桌。春夏秋冬，不只是天气不同，食物种类、烹调方式、食欲偏好、进餐节律也都不完全一样。即使在现代供应链高度发达的今天，人们的饮食仍然保留着明显的季节特征。
这意味着，季节可能通过改变饮食结构，进一步改变肠道菌群所处的生态环境。
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当然，这并不是说某一种食物会直接决定某一个菌属。真实世界中的饮食变化往往是整体性的：人们不是只多吃一种食物，而是整套餐桌结构、烹调方式和生活状态都在变化。
肠道菌群响应的，也不是某个孤立食物，而是整体饮食模式带来的生态底物变化。
所以，从季节重新理解肠道菌群，本质上也是从饮食节律重新理解肠道菌群。
忽略采样季节，可能影响菌群检测解读
如果肠道菌群存在季节相关波动，那么采样季节就不应被忽略。
这对菌群检测非常关键。如果不记录采样季节，只看某个菌属高低，就容易把自然波动误解为异常，也可能把季节背景带来的变化误认为疾病、产品或干预效果。
因此，肠道菌群检测需要从“静态参考值”走向“动态解读”。一次检测结果，要结合采样时间、近期饮食、药物使用、感染状态、年龄阶段和生活方式共同判断。只有这样，才能避免把一个时间点的生态快照，误读为长期固定状态。
但要判断这种时间波动究竟只是少数人的个体现象，还是能够在人群层面形成稳定规律，仅凭少量样本远远不够。我们需要一个跨越多个季节、覆盖足够多人群的真实世界窗口。
为什么研究季节性，需要足够大的样本？
研究肠道菌群的季节变化，并不是简单把样本分成春、夏、秋、冬四组，然后比较哪个菌高、哪个菌低。因为肠道菌群的个体差异太大。
不同人的饮食习惯、年龄阶段、地域环境、疾病状态、用药情况和生活方式都不一样。很多时候，人与人之间的差异，可能远远大于季节本身带来的变化。
如果样本量太小，季节信号很容易被个体差异掩盖。
比如，有的人长期高纤维饮食，有的人偏高脂高蛋白饮食；有的人近期使用过抗生素，有的人刚经历腹泻或感染；有的人生活在南方湿热地区，有的人生活在北方寒冷地区。这些因素都会影响肠道菌群。
在这种背景下，要观察“季节”这个相对温和、复合、长期的变量，就需要足够大的样本规模。
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来自谷禾健康数据库的真实世界样本
本次分析基于谷禾健康有明确取样时间的 146,539 份中国人群肠道菌群检测样本，样本时间覆盖 2024年1月~ 2026年5月。
这组数据覆盖多个季节周期，不是某一个短期实验，也不是某一个季节的截面观察，而是来自真实生活场景的大规模检测数据。
真实世界数据真实世界数据有一个重要特点：它不“干净”，但足够真实。
它不像严格实验研究那样，把饮食、作息、环境和采样条件全部统一起来。相反，它保留了真实生活中的复杂性：不同的年龄、地域、饮食习惯、健康状态、生活方式、采样时间等。
这种复杂性会增加分析难度，但也让数据更接近日常健康管理中的真实人群状态。
因为真实的人，本来就不是生活在完全控制的实验环境里。
因此，这组数据的意义不止在于样本量大，更在于它提供了一个观察中国人群肠道菌群季节性变化的真实窗口，14万多份样本有机会呈现出更大尺度上的时间规律。
3岁以上人群菌群tSNE分布和季节分布
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<图源：谷禾肠道菌群检测分析数据库>
3岁以下人群菌群tSNE分布和季节分布
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<图源：谷禾肠道菌群检测分析数据库>
谷禾分析纳入多类变量，避免把季节差异简单归因
观察肠道菌群的季节性，不能只停留在“春天高一点、冬天低一点”的层面。
前面我们了解到，季节本身不是一个单一因素。春夏秋冬背后，包含很多因素，一个菌属在某个季节升高，并不意味着这个季节本身直接导致它升高。
为回答这些问题，谷禾健康在分析中纳入了年龄、性别、地域、饮食、生活方式、温度等多类因素，并通过多层驱动模型，评估不同因素在菌群季节性变化中的相对作用。
也就是说，这项分析并不是把样本粗略分成春夏秋冬后做简单比较，而是在真实世界的复杂变量中，进一步识别肠道菌群季节性变化背后的可能来源，也让后续关于饮食、温度、生活方式和年龄差异的讨论更有依据。
那么在这项观察研究中，当春夏秋冬依次展开，中国人群层面肠道菌群究竟呈现出哪些可观察的变化？哪些菌属更容易表现出季节差异？这些变化又可能指向怎样的肠道微生态节律？
下一章节，我们来详细了解。
▶ 研究分析方法
★ 研究设计与数据来源
本研究为回顾性观察性研究。
纳入标准：
– 检测时间：2024年1月1日~2026年5月15日
– 样本类型：粪便样本
– 检测方法：统一的16S rRNA基因流程
– 数据质量：通过质控标准（测序深度>100,000 reads，Q30>90%）
★ 研究人群
总样本量：146,539份
人口统计学特征如下：
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<图源：谷禾肠道菌群检测分析数据库>
★ 实验分析流程
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▶ 研究结果
在人群层面，多个核心菌属随月份和季节呈现出不同程度的波动。部分菌属在春季达到相对高峰，部分菌属在夏季或秋季更突出，也有一些菌属在冬季表现出升高趋势。
这说明，季节影响的可能不是“某一个菌多一点或少一点”，而是整个肠道微生态系统的功能倾向。
SPRING
春季
｜ 产丁酸相关菌属和双歧杆菌表现突出
在四季变化中，春季是一个非常值得关注的窗口。
产丁酸菌升高 ↑↑↑
谷禾数据显示，多个与膳食纤维发酵、短链脂肪酸产生和肠道共生稳态相关的菌属，在春季表现出相对高峰。
Faecalibacterium 在春季达到高峰，春季相较冬季约升高 35.1%。
3岁以下人群
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<图源：谷禾肠道菌群检测分析数据库>
3岁以上人群
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<图源：谷禾肠道菌群检测分析数据库>
Roseburia也在春季达到高峰，约升高 6.7%；
Eubacterium春季相较冬季约升高 18.7%。
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<图源：谷禾肠道菌群检测分析数据库>
这些菌属常被认为是与产丁酸菌或短链脂肪酸相关菌群。短链脂肪酸，尤其是丁酸，与肠道屏障、上皮能量供应和免疫稳态等方向密切相关。
这并不意味着春季直接提高了这些菌属，也不能简单写成春季菌群一定更好。应该说在春季这一时间窗口中，饮食结构、植物性食物摄入、活动状态和整体生活节律的变化，可能共同为这些菌属提供了更有利的生态背景。
双歧杆菌较高 ↑↑↑
除了产丁酸相关菌属，双歧杆菌（Bifidobacterium）也在春季表现较高，春季相较秋季约升高15.0%。
双歧杆菌是人体肠道重要的核心菌属和有益共生菌，能够利用多种碳水化合物底物进行发酵，并产生乳酸、乙酸等有机酸，其丰度受益生元摄入、发酵食品、膳食多样性、运动、睡眠、抗生素使用及炎症状态等因素影响。
春季新鲜蔬菜、水果、豆类、全谷物及富含可溶性纤维和抗性淀粉食物的摄入可能增加，为双歧杆菌提供更多可利用底物，从而促进其相对丰度升高。此外，春季户外活动增加、睡眠节律改善以及冬季感染和抗生素暴露后的菌群恢复，也可能为双歧杆菌重新占据有利生态位创造条件。
需要指出的是，本研究观察到的是季节相关性，而非直接因果关系；季节效应可能同时受到饮食、抗生素使用、生活方式、样本采集时间及个体基础差异等因素影响。下同。
双歧杆菌在春季的升高，提示部分有益共生菌属也存在季节相关波动。
春季这一组结果，可以理解为肠道微生态中“共生菌群活跃度”的一个观察窗口。它提示我们，季节性饮食和生活背景可能会影响肠道菌群的基础生态状态。
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SUMMER
夏季
｜ 乳杆菌升高，夏季饮食背景值得关注
谷禾数据显示，全人群中 乳杆菌（Lactobacillus）从春季到夏季出现跃升，夏季相较春季约升高 18.8%。
结合乳杆菌的生态和代谢特征，这一现象可能与夏季相关的饮食和生活方式改变有关。乳杆菌能够利用碳水化合物进行发酵并产生乳酸，且其丰度受膳食结构、益生元摄入、发酵食品摄入、药物使用及宿主微生态环境影响。
夏季水果、蔬菜、发酵乳制品及其他可发酵底物摄入增加，可能为乳杆菌提供更有利的营养生态位，从而促进其相对丰度升高。此外，夏季户外活动、饮水量、日照暴露及机体免疫代谢状态的变化，也可能通过影响肠道屏障、炎症水平和菌群竞争关系间接改变乳杆菌丰度。
乳杆菌属Lactobacillus——维持肠道和阴道健康不可忽缺的角色
部分优势菌属也出现轻度季节差异
拟杆菌属（Bacteroides）在夏季也略高，升高幅度约为 3.5%。
拟杆菌属是肠道中常见的优势菌属之一，与多种营养底物利用和肠道代谢过程有关。它在夏季的轻度升高提示，夏季肠道菌群变化并不只发生在 乳杆菌这类大众熟悉的益生相关菌属中，也可能涉及更广泛的肠道优势菌群。
夏季这一组结果提醒我们，菌群变化不能只用“好菌增加”或“坏菌减少”来概括。尤其是乳杆菌这类容易被大众熟悉的菌属，更需要避免过度简化。
它的升高可以提示夏季肠道微生态环境发生了变化，但这种变化究竟意味着什么，还需要结合整体菌群结构、饮食背景、年龄、健康状态和近期生活方式共同判断。
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AUTUMN
秋季
｜ 部分发酵和代谢相关菌属达到高峰
Phascolarctobacterium 升高 ↑↑↑
数据显示，Phascolarctobacterium 在秋季达到高峰，约升高 29.0%。
这个菌属可能不如双歧杆菌、乳杆菌熟悉。它与肠道发酵、碳水化合物利用和代谢背景有关，能够反映部分肠道菌群对饮食底物变化的响应。
巨单胞菌属升高 ↑↑↑
谷禾数据显示，巨单胞菌属(Megamonas) 也在秋季达到高峰，约升高 27.2%。
巨单胞菌属是肠道内常见的专性厌氧菌，具有亲糖和碳水化合物发酵特征，可利用多种糖类底物并产生乙酸、丙酸和乳酸等代谢产物。
秋季谷物、豆类、玉米、薯类及其他富含抗性淀粉和膳食纤维食物的摄入可能增加，中秋、国庆等节假日也可能带来糕点、肉类、酒精、聚餐和高能量饮食增加和作息扰动，这些变化都会改变进入肠道的营养底物，为巨单胞菌属提供了更丰富的发酵底物，从而促进其相对丰度升高。
已有资料也提示，豆类消费频率、玉米和马铃薯来源的抗性淀粉以及燕麦阿拉伯木聚糖等均可能与巨单胞菌属丰度增加有关。因此，秋季巨单胞菌属升高更可能反映季节性饮食结构改变下碳水化合物发酵相关菌群的生态响应，而不宜简单归因于外界气温变化。
肠道核心菌属——巨单胞菌属（Megamonas），不同人群差异大
注：需要注意的是，巨单胞菌属与宿主健康之间的关系具有明显情境依赖性，其在不同人群和疾病状态中的变化方向并不完全一致。
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WINTER
冬季
｜ 普雷沃氏菌和韦荣球菌属升高
普雷沃氏菌属较高 ↑↑↑
谷禾数据显示，普雷沃氏菌（Prevotella）在冬季较高，冬季相较夏季约升高 11.3%。
普雷沃氏菌属是人体肠道中重要的厌氧菌属，能够参与蛋白质和碳水化合物食物的分解，其中 Prevotella copri 具有丰富的多糖利用位点和碳水化合物代谢酶，可降解多种植物来源复杂多糖，并产生琥珀酸、短链脂肪酸等代谢产物。
冬季饮食通常更偏向热食、主食、谷物、豆类、薯类、根茎类及其他高能量食物，如果这些食物中含有较多可发酵碳水化合物、抗性淀粉或膳食纤维，则可能为普雷沃氏菌属提供更丰富的代谢底物，从而促进其相对丰度升高。
此外，冬季户外活动减少、日照下降、呼吸道感染增加、炎症状态变化及药物暴露等因素，也可能通过影响肠道屏障、免疫状态和菌群竞争关系，间接参与普雷沃氏菌属的季节性波动。
广泛存在于人群的双面使者——Prevotella copri与疾病和健康
需要注意的是，普雷沃氏菌属具有明显的情境依赖性，并不能简单归类为有益菌或有害菌。
因此，本研究中冬季普雷沃氏菌属升高更应被解释为季节相关饮食和宿主微环境变化下的菌群生态响应，而不能直接推断为肠道健康改善。
韦荣球菌属升高 ↑↑↑
谷禾数据显示，韦荣球菌（Veillonella） 在冬季明显升高，冬季相较春季约升高 51.6%。
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<图源：谷禾肠道菌群检测分析数据库>
韦荣氏球菌属是人体口腔、咽部、呼吸道和消化道中的常见厌氧菌，其代谢特征并非直接利用葡萄糖等碳水化合物，而是主要利用乳酸、丙酮酸等有机酸，并产生乙酸和丙酸等代谢产物。
因此，冬季韦荣氏球菌属升高更倾向于不是由碳水化合物直接促进，而是通过产乳酸菌的交叉喂养间接发生。
冬季高能量饮食、甜食、乳制品或发酵食品摄入变化，部分地区肉类、主食、火锅、炖煮类食物增加，可能促进链球菌、乳酸杆菌等产乳酸菌产生更多乳酸，从而为韦荣氏球菌属提供更丰富的代谢底物。
此外，冬季空气干燥、饮水减少、呼吸道感染增加及口腔生物膜结构变化，再加上元旦、春节等节日周期，聚餐、饮酒、熬夜和饮食过量都可能更加常见，可能影响口腔和咽部韦荣球菌属的定植，并通过口腔—肠道迁移参与粪便菌群中该菌属丰度升高。
需要注意的是，韦荣氏球菌属具有明显的情境依赖性，不能简单归类为有益菌。其一方面可将乳酸转化为丙酸，并可能参与运动相关代谢适应；另一方面也与口腔疾病、呼吸道疾病、肝病、炎症反应及菌群失衡有关。
Veillonella denticariosi（龋齿韦荣氏球菌）——一种与儿童早期龋齿相关的细菌
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看到季节差异之后，更重要的问题可能是：
下一章节我们继续探讨。
基于谷禾健康的多因素模型结果，饮食、温度、生活方式、年龄等因素都可能参与肠道菌群的季节性波动。其中，饮食相关信号最突出，是目前模型中观察到的最主要解释因素。
饮食是模型中最强的解释信号
模型结果显示，在当前能够捕捉到的季节性相关信号中，饮食相关变量贡献最高。
全人群中，饮食相关信号约占模型已解释部分的 53.3%；在婴幼儿组中，这一比例更加突出，约可达到 78%。
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<图源：谷禾肠道菌群检测分析数据库>
说明，肠道菌群的季节性变化，很大程度上与季节性饮食变化密切相关。
春天的新鲜蔬菜和嫩芽，夏天的水果、冷饮、烧烤和海鲜，秋天的全谷物、根茎、坚果和菌菇，冬天的火锅、炖菜、红肉、腌菜和节日饮食，都会形成不同的营养底物环境。因此，所谓“季节影响菌群”，很大程度上可能是： 季节改变了我们的饮食，而饮食改变了肠道菌群。
但这个比例并不等于“饮食解释了所有菌群变化”。肠道菌群的个体差异极大，不同人的长期饮食习惯、健康状态、年龄阶段、用药经历和生活方式都会造成影响。模型能够捕捉到的是季节性相关信号中的一部分，而不是全部个体差异。
更准确地说，在目前模型能够解释的季节相关变异中，饮食是最主要的解释因素。
温度：影响菌群变化的背景变量
除了饮食，温度也是季节变化中最直观的因素
春夏秋冬首先带来的，是气温和体感环境的变化。温度升高或降低，可能影响人的食欲、饮水量、活动量、睡眠状态、胃肠动力和整体代谢状态。这些变化不一定直接作用于肠道菌群，但会改变肠道微生态所处的宿主环境。
因此，在谷禾健康的分析中，温度也被纳入模型，用于观察其与菌群季节性波动之间的关系。
不过，温度不能被简单理解成独立原因。
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在真实世界中，温度往往和月份、地域、饮食结构、生活方式同时变化
比如，同样是冬季，北方和南方的气温不同，饮食习惯、室内外活动和生活方式也不同；同样是夏季，高温环境下的人群可能增加冷饮、水果、乳制品摄入，也可能出现作息变化、活动减少或胃肠不适。
这意味着，温度可能是季节性背景中的一个调节因素。它可能通过影响饮食选择、活动状态、肠道功能和宿主代谢，间接参与肠道菌群变化。
也就是说，温度不是这组季节性变化的唯一原因，也不应被放大成核心解释。
在目前的分析中，温度更适合作为辅助变量来理解。它提醒我们，肠道菌群的季节性波动并不只来自餐桌，也来自人体所处的外部环境和生活状态。
如果说饮食是进入肠道微生态最直接的因素，那么温度更像是一个背景条件：它不一定直接塑造菌群，却可能通过改变人的行为和身体状态，参与菌群变化的形成。
因此，在解释季节性菌群波动时，既要看到温度因素，也要避免把它简单化。
地域、城市层级、生活方式：让季节效应更加复杂的变量
肠道菌群的季节性具有地域背景
中国地域广阔，南北方、东西部、沿海与内陆在气候条件、饮食文化、生活方式和城市化程度上存在明显差异。因此，同样是春季或冬季，不同地区人群实际经历的温度、湿度、日照、食材供应和饮食习惯可能并不相同。
同一个季节，在不同地区并不意味着同一种菌群暴露背景。
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城市层级可能影响菌群季节性响应
不同城市层级人群的饮食模式、外食比例、生活节奏、工作压力、运动习惯和健康检测行为可能存在差异。
这些差异都可能影响菌群组成及其季节波动。
城市层级可能通过饮食现代化、生活节奏、外食比例、健康行为差异，调节肠道菌群的季节性响应。对于后续研究而言，城市层级可以作为一个重要分层变量，但最好进一步结合真实饮食、职业、睡眠、运动和社会经济信息，以提升解释力。
活动、睡眠和日照等日常节律的改变
季节变化往往会带来生活节律的变化。不同季节，人们的户外活动、运动量、睡眠时间、日照暴露、社交频率和节假日行为都可能不同。尤其在夏季和冬季，夜间活动、空调环境、室内停留、聚餐频率、出行方式和作息规律，都可能发生明显变化。
这些因素不一定像饮食那样直接为肠道菌群提供营养底物，但它们会通过宿主状态间接影响肠道微生态。
例如，运动和活动量变化可能影响胃肠动力和能量代谢；睡眠和作息变化可能影响免疫节律和内分泌状态；日照和户外活动变化，也可能通过生活节律和代谢状态间接参与菌群变化。
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节假日、感染和用药带来的短期扰动
生活方式的季节差异，还体现在一些短期事件上。
节假日聚餐常常伴随饮食过量、饮酒、熬夜和作息紊乱；换季时期，感染、腹泻、胃肠道不适和抗生素使用也可能增加。而这些健康事件本身，就会对肠道菌群产生扰动。
这类因素的特点是时间短、影响强、个体差异大。它们未必代表长期菌群状态，却可能显著影响某一次检测结果。
因此，当我们看到某些菌属在特定季节发生变化时，也要看到这个季节人的生活状态发生了什么变化。
生活方式变量很重要，但不容易单独拆开
生活方式的解释需要谨慎。
在真实世界数据中，生活方式往往比饮食和温度更难精确量化。运动、睡眠、压力、聚餐、出行、感染和用药等因素，常常彼此交织，也容易与季节、地域和饮食变化同时出现。
因此，生活方式更适合作为菌群季节性波动的补充解释，而不是单独归因。
这也是真实世界研究的复杂之处。
肠道菌群不是在单一变量中变化的，而是在饮食、温度、生活方式和宿主状态共同构成的生活环境中变化的。生活方式变量让我们看到，季节性菌群波动是人与环境、行为和身体状态共同作用的结果。
年龄：让季节响应出现人群差异
肠道菌群并不是在所有年龄段都同样稳定。成年人菌群相对成熟，虽然仍会受到饮食、药物、疾病和生活方式影响，但整体生态已经形成较强的个体特征。相比之下，婴幼儿和儿童的肠道菌群仍处于建立和成熟过程中，对外界变化更加敏感。
这意味着，同样是季节变化，不同年龄人群的菌群响应并不一定相同。
谷禾模型中也能看到这一点：婴幼儿组的饮食相关信号更加突出，约可达到模型已解释部分的 78%。
关于婴幼儿这一部分，将在下一章展开讨论。
生命早期的菌群，本来就在快速建立中
在所有年龄段中，婴幼儿和儿童是肠道菌群最需要单独讨论的人群。原因很简单：他们的肠道菌群还没有完全稳定。
这个阶段的菌群更容易受到外部因素影响
成年人肠道菌群虽然也会受到饮食、药物、疾病和生活方式影响，但整体结构已经形成较强的个体特征。相比之下，婴幼儿尤其是 3 岁以下儿童，肠道菌群仍处在快速建立和成熟过程中。
出生方式、喂养方式、母乳或配方奶、辅食添加、家庭饮食、感染、腹泻、抗生素使用、益生菌补充、生活环境变化，都可能影响儿童肠道菌群的组成。
因此，季节变化对儿童菌群的影响，不能简单套用成人逻辑。
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儿童菌群的季节性：发育阶段叠加季节变化
对成年人来说，季节可能更多表现为饮食和生活方式背景的变化；对婴幼儿来说，季节变化往往还会叠加菌群发育、辅食变化、感染风险和家庭照护方式变化。
谷禾模型显示：婴幼儿组饮食信号更突出
谷禾模型结果中，一个值得注意的发现是：婴幼儿组的饮食相关信号更强。
在全人群中，饮食相关变量已经是季节性菌群波动中最主要的解释信号；而在婴幼儿组中，这一信号更加突出，约可达到模型已解释部分的 78%。
这说明，在生命早期，饮食变化可能更容易影响肠道菌群的季节性波动。
婴幼儿组饮食信号更突出，与生命早期菌群发育特点相一致
这个结果并不难理解。婴幼儿的饮食结构本来就在快速变化。出生后从母乳或配方奶开始，到逐步添加辅食，再到食物种类不断扩展，每一个阶段都在改变进入肠道的营养底物。
对成年人而言，某个季节多吃一些水果、蔬菜或高能量食物，可能只是饮食结构中的一部分变化。对婴幼儿而言，食物种类的增加、辅食结构的调整、奶类摄入比例的改变，都可能成为影响菌群的重要事件。
当这种发育过程中的饮食变化，再叠加季节性食材变化、家庭饮食习惯和换季时期的生活状态变化，儿童肠道菌群就可能表现出更强的响应。
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这也提示我们：儿童菌群的季节性变化，不能只从“季节”本身理解，更要看孩子当时处于什么发育阶段、正在吃什么、近期饮食是否发生过调整。
感染、腹泻和用药可能比季节影响更直接
除了饮食，儿童菌群还更容易受到短期健康事件影响。
换季时期，儿童更容易出现感染、腹泻、胃肠道不适、食欲波动和用药变化。这些因素对肠道菌群的影响，往往比季节本身更加直接。
如果这些事件发生在某个季节，就容易与季节效应交织在一起。例如：
因此，儿童菌群检测不能只看采样月份。更重要的是看采样前一段时间，孩子是否经历过明显的饮食调整、配方奶或者母乳喂养、是否调整辅食、腹泻、感染、发热、用药（抗生素）、旅行、换环境或作息变化。
这也是儿童菌群解读比成人更复杂的地方。
成人菌群检测更容易反映较长期的饮食和生活方式背景；儿童菌群检测则更容易受到近期事件影响。尤其在 3 岁以下儿童中，这种影响可能更加明显。
儿童检测结果应放在连续过程里解读
儿童菌群仍处于发育过程中，一次检测只能呈现某个时间点的状态。报告中某种菌偏高或偏低，并不一定意味着长期异常，也不能仅凭单次结果判断干预是否有效。
儿童菌群检测更需要动态解读
解读时，应将检测结果与儿童的年龄、发育阶段及此前的生活记录结合，并关注后续变化趋势。
相比追求某个菌属在一次检测中达标，持续观察整体菌群是否随着成长逐渐趋于稳定，更具有参考价值。
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管理重点是减少不必要的干预
儿童肠道菌群会随着生长发育、饮食转换和生活环境不断变化，因此不宜因为某次检测结果或季节性波动，就频繁更换益生菌、补充剂或饮食方案。
日常管理应优先保证与年龄相适应的喂养方式和食物多样性，维持规律作息，并谨慎使用抗生素等可能影响菌群的药物。
出现腹泻、持续腹痛、体重增长异常等情况时，应首先结合临床表现进行评估，判断孩子的菌群变化是否符合年龄阶段，近期饮食是否稳定，是否处在辅食转换期，采样季节是否可能影响结果，而不是只针对报告中的某一种菌直接干预。
对儿童而言，管理目标不是让菌群长期保持不变，而是为其正常发育提供相对稳定的生活和饮食环境。
这也进一步说明，肠道菌群检测未来需要从单点判断走向动态解读。尤其在儿童人群中，看见时间、看见年龄、看见饮食（喂养方式和辅食结构）、生活背景，比单独看某一个菌属更加重要。
儿童只是把这种时间敏感性表现得更加明显。对于所有受检者而言，季节性研究最终都要落到一个现实问题上：我们应该怎样理解一次检测，又该怎样判断一次干预是否真正有效？
谷禾基于146,539份样本的分析表明，肠道菌群会随着饮食、环境、生活方式、身体状态发生变化。季节转换往往伴随着气温、食材供应、活动量、睡眠和生活节奏的调整，因此，季节并不是一个孤立的影响因素，而是多种变化共同出现的时间背景。
研究肠道菌群的季节性，并不是为了给不同季节规定一种固定的菌群模式，而是为了回答一个更实际的问题：当检测结果发生变化时，哪些变化可能来自个人健康状态，哪些可能来自干预，又有哪些可能属于正常的时间波动？
对个人健康管理意味着什么
一次检测应放在具体背景中解读
一次菌群检测反映的是采样当时的肠道生态状态，而不是一个人的永久特征。同一个人在不同时间检测，可能因为近期饮食、作息、身体状况或采样季节不同，得到不完全相同的结果。
因此，报告中的菌属丰度、功能指标和风险提示，首先说明的是当前状态。要判断这种状态属于长期特征、短期扰动还是正常波动，还需要结合以下信息：
第一，采样时间
包括月份、季节、是否处于换季期，以及是否临近节假日或生活节奏明显变化的时期。
第二，近期饮食
包括是否出现聚餐、节食、暴饮暴食、旅行，以及蔬果、全谷物、肉类、乳制品、发酵食品、精制碳水和高脂食物摄入的明显调整。
第三，健康和用药情况
包括感染、发热、腹泻、胃肠不适，以及抗生素、益生菌、益生元和其他可能影响肠道环境的药物或补充剂。
第四，个体特征
包括年龄、生理阶段、基础健康状况和所属人群。不同人群的菌群稳定性不同，适用的参考背景也不完全相同。
第五，检测目的
首次检测主要用于了解当前状态，复测则更适合观察变化方向。两者所回答的问题不同，不能采用同样的判断方式。
这些信息可以帮助确定结果能够解释到什么程度，避免将暂时性波动直接判断为长期异常。菌群报告，也可以从单纯展示静态参考值，逐步走向带有时间和个体背景的动态解读。
健康管理不应围绕单个菌反复调整
肠道菌群本身具有一定的波动性。某个菌属在不同季节出现轻度升降，并不一定意味着疾病，也不需要立即更换饮食方案或不断增加补充产品。
对普通人来说，更重要的是保持长期稳定的生态基础：饮食种类相对丰富，蔬菜水果、全谷物、豆类和优质蛋白搭配合理，减少长期高糖、高脂和高度加工食品，并维持规律的进餐、睡眠和活动节奏。
换季时先不必追求复杂的菌群调理，可以尽量避免饮食突然失控。聚餐、旅行或节假日之后，可以逐步回到简单、规律和多样的基础饮食。
正在接受营养或菌群相关干预的人，应保留基本的时间记录，以便将后续结果与实际生活变化对应起来。管理目标不是让菌群保持完全不变，而是通过稳定的饮食和生活方式，为肠道生态提供持续、适宜的环境。
肠道敏感人群更应关注季节变化
对于一些肠道敏感人群，季节性变化可能更容易被感知。例如：
– 肠易激综合征人群；
– 炎症性肠病缓解期人群；
– 经常腹胀、腹泻或便秘的人；
– 老年人、婴幼儿；
– 长期服药或近期使用抗生素者；
– 正在进行益生菌、益生元或膳食干预的人。
这些人群在季节转换、节假日饮食、气温骤变或感染高发期，可能更容易出现胃肠道症状波动。
建议这类人群记录：
– 饮食日记；
– 排便情况；
– 胃肠症状；
– 睡眠和压力；
– 药物和补充剂使用；
– 采样或症状发生的月份与节气。
这样更有助于识别自己的肠道敏感模式。
对人群监测和检测评估意味着什么
跨季节干预需要区分效果与自然波动
菌群检测常被用于评估益生菌、益生元、膳食调整、体重管理和其他营养干预等。但如果干预前后的检测发生在不同季节，观察到的变化可能同时包含干预作用和自然季节波动。
菌群检测适合用来观察趋势和判断干预方向，但不能仅凭某个菌在干预前后发生变化，就证明某一种产品或方案产生了所有效果。
对菌群产业相关机构和企业而言，主动控制并说明季节背景，是提高真实世界证据可信度的重要环节。
从统一参考值走向动态参照体系
大规模真实世界数据的价值，不只是发现菌群会随季节变化，还在于帮助我们建立更符合真实生活的参照体系。
随着样本持续积累，未来可以进一步形成不同年龄、地区、气候和季节下的参考范围，并通过纵向观察，区分相对稳定的个体特征与暂时性扰动。这样，同一个数值就不再只与统一标准比较，而能被放入更合适的时间和人群背景中理解。
菌群检测由此不再只是一次结果展示，而会逐渐成为观察饮食、生活方式与身体状态长期变化的辅助工具。季节性是构建动态参照体系的重要组成部分，是理解肠道生态的时间维度。
春夏秋冬，节气流转，人的饮食和生活节律随之变化，肠道菌群也会在这种变化中表现出自己的生态节律。
看见这种节律，并不是为了把菌群变化神秘化，而是为了让检测、干预和健康管理更严谨。科学的菌群管理，应该是动态的、连续的、背景化的。
对未来研究意味着什么
研究边界与未来方向
本研究是观察性研究，不能直接证明因果关系
例如，研究观察到某些菌属在春季升高，同时春季饮食结构可能发生变化，但这并不等于直接证明“春季饮食导致该菌升高”。同样，温度、节气、地域、生活方式与菌群变化之间的关系，也需要更多纵向随访、干预研究和机制实验进一步验证。
因此本研究更适合被理解为：发现了肠道菌群季节性变化的真实世界证据，并提出了可能的机制线索。
单次横断面样本为主，个体内变化仍需纵向验证
本研究纳入146,539份样本，但数据以不同个体在不同时间点的检测为主，尚不能完整反映同一个人在一年四季中的连续变化。
因此，目前结果主要说明不同季节的人群菌群结构存在差异，不能简单理解为每个人都会按照相同节律变化。未来如果能开展同一批受试者的纵向重复采样，将更有助于确认个体内菌群季节节律。
饮食、温度和地域信息可进一步细化
研究中的饮食和生活方式信息主要来自代理变量，缺少完整的逐日膳食、运动、睡眠、用药和感染记录。温度又与月份、节气、地域和饮食高度相关，较难完全区分各因素的独立作用。
此外，采样地未必等同于常住地，不同地区的气候、饮食和生活方式也存在明显差异。因此，饮食、温度和地域相关结果应作为总体趋势理解，不宜作过度具体的因果解释。
前面的分析表明，季节并不是直接作用于肠道菌群的单一因素。气温、日照、降水和物候变化，往往先改变食材供应、饮食选择和生活方式，再通过进入肠道的膳食纤维、抗性淀粉、植物多酚、蛋白质和脂肪等营养底物，影响菌群的生长、竞争与代谢。
人选择食物，食物也参与塑造人的感受。饥饿、饱足、偏好与情绪，既与记忆和习惯有关，也包含身体内部持续传来的反馈。
四时取象：餐桌自有时序
传统饮食取象中的“四时取象”，强调根据当时的气候、物候和身体状态安排饮食。春季嫩叶与芽菜渐多，夏季瓜果丰富，秋季谷物和果实成熟，冬季则更多见根茎、豆类和适合储藏的食物。
食材随四时轮换，餐桌也会获得更自然的多样性。不同食物为菌群提供的底物并不相同。
季节性食材的变化，可能参与塑造菌群结构和代谢活动的季节波动。节气在这里更像一种时间坐标，帮助我们看见气候、食物供应和生活方式如何共同变化。
编辑
在时间维度中理解菌群
研究肠道菌群的季节性，不只是描绘不同季节的菌群波动，也是在为样本采集、检测解读、干预评估和长期随访建立更多时间参照，把采样季节、近期饮食和生活状态纳入背景，有助于减少对单次结果的误读。
这也意味着，菌群检测不应只停留在静态数值和单个菌属的高低上。更有价值的方向，是结合人群数据库、季节参考、个体背景和纵向数据，让前后变化具有更可靠的比较基础。
二十四节气和饮食取象，为中国人提供了观察自然时间与食物变化的传统体系；现代菌群研究则将这种关系转化为可以记录、比较和分析的数据语言。
传统文化与菌群研究的相遇，让我们更清楚地理解，季节如何经由食物与生活方式，在人体内部留下微生态的印记。
-看见季节，便于更准确地理解菌群；
-理解菌群，帮助看清饮食、环境与身体之间的联系；
-看清这种联系，在现代生活中，重新找回与自然相应的节律。
谷禾健康
高血压是全球范围内最常见的心血管疾病之一，被称为威胁人类健康的”无声杀手”。在很多人看来，高血压只是“血管的问题”，长期以来，习惯于从遗传、饮食、压力等角度去理解它的成因，却很少意识到，高血压其实是牵动全身多个系统的“联动反应”。不仅与单一因素相关，还涉及神经系统、内分泌系统、体液系统和免疫系统等多个器官系统。
与此同时，在我们身体深处还住着另一位”隐形参与者”——肠道菌群。数以万亿计的微生物栖息于消化道，它们并非沉默的旁观者，而是深度参与免疫调节、代谢合成乃至神经信号传递的活跃角色。那么，血压的升降，是否也与这些微生物息息相关呢？
近年来研究带来了更清晰的解释：在高血压状态下，肠道紧密连接蛋白异常表达、肠黏膜通透性升高，菌群结构失调，导致肠屏障受损。此时，细菌及其代谢产物（如内毒素）更易越过黏膜进入体循环，引发系统性炎症反应，并进一步损害心血管功能，形成“肠漏—炎症—血压升高”的恶性循环。
与此同时，经典危险因素如高盐饮食也已被证实会通过改变肠道菌群组成（例如厚壁菌门/拟杆菌门比值异常升高）影响血压水平。这些发现为我们理解高血压的发病机制提供了一个全新的病理生理框架：肠道，或许正是血压调控一个被长期忽视的关键节点。
更令人振奋的是，运动训练展现出了打破这一恶性循环的潜力。动物实验与人群研究一致表明，中等强度运动能够恢复肠绒毛长度、增加杯状细胞数量、上调紧密连接蛋白表达，从而修复肠道屏障、抑制局部炎症；同时，运动还可重塑肠道菌群结构及其代谢谱（如Faecalibacterium prausnitzii、双歧杆菌属、乳杆菌属、Roseburia属和拟杆菌属），经由短链脂肪酸（SCFAs）、脂多糖（LPS）、氧化三甲胺（TMAO）及胆汁酸等多条代谢通路参与血压调控。不仅如此，运动通过肠-脑轴双向通路影响交感神经活动与神经炎症，进一步从中枢层面发挥持续降压效应。换言之，一次规律的运动，不仅锻炼了肌肉与心肺，也在悄然重塑着我们肠道内的微生态世界。
本文将围绕”肠道菌群—运动—高血压“这一三角关系，系统梳理高血压状态下肠道结构与功能的病理改变，深入解析运动经由菌群代谢物、免疫调节与肠脑轴等多重通路发挥降压作用的科学证据，并探讨这一领域对未来高血压防治策略的启示。通过这些来自微观世界的发现，能为广大读者打开一扇重新认识高血压的窗口——血压的管理，或许不仅在于”管住嘴、迈开腿”这般简单，更在于倾听肠道里那些微生物与身体之间的深层对话。
doi: 10.1080/10641963.2025.2608905.
高血压、肠道健康与锻炼之间并非孤立存在，而是可以通过多重生理通路相互牵连。
高血压状态下的肠道结构与功能改变
高血压与肠道健康之间存在密切且双向的联系。
↘ 高血压患者常伴随肠道屏障失衡
动物实验证实，高血压状态伴随肠道紧密连接蛋白表达异常、肠黏膜通透性增加以及菌群结构失调。
在自发性高血压大鼠等模型中，可观察到肠绒毛萎缩、杯状细胞数量减少、肠壁纤维化及屏障功能减退等病理改变。
↘ 肠屏障受损使有害物质进入从而触发炎症反应
肠屏障完整性受损使得细菌及其代谢产物（如内毒素）易于跨越黏膜进入体循环，进而触发系统性炎症反应，并对心血管系统产生负面影响。这一”肠漏—炎症—血压升高“的恶性循环，为理解高血压的发病机制提供了新的病理生理框架。
高盐饮食可能通过菌群失调影响高血压
高盐饮食是高血压与心血管疾病的主要诱因之一。
↘ 高盐饮食伴随肠道菌群改变和血压升高
近期研究表明，肠道菌群失调可能是盐敏感性高血压（SSH）的重要致病因子。研究证实，实验大鼠在8%钠盐饮食条件下，肠道微生物群组成发生显著改变，同时收缩压与舒张压明显升高。
↘ SSH 患者厚壁菌门/拟杆菌门比值升高
进一步临床研究显示，SSH 患者与非盐敏感性高血压患者之间存在明显的菌群差异，特定细菌丰度的变化与 SSH 严重程度显著相关，其中最具代表性的改变是厚壁菌门/拟杆菌门（F/B）比值异常升高。
运动展现出修复肠道屏障和降压效果
↘ 运动能改善高血压患者的肠道健康
运动训练已被证明能显著改善高血压动物模型中的肠道健康。它可恢复肠绒毛长度、增加杯状细胞数量、减轻肠壁纤维化，并上调紧密连接蛋白的表达水平，从而改善肠道病理状态并抑制局部炎症。这些效应有助于维持肠屏障完整性，减少有害物质向循环系统的渗漏。
↘ 运动可能通过肠脑轴降压
在自发性高血压（SHR）模型中，运动训练展现出与肠-脑轴重新平衡密切相关的持续降压效果：运动训练可能通过调节肠道微生物群的组成及其代谢产物，影响钠盐的吸收与代谢，从而发挥血压调节作用。
该干预能够减轻肠壁结构异常、防止屏障破坏，并抑制有害因子的系统性扩散，从而恢复肠道微生物平衡，经由肠-脑轴双向通路积极影响血压。
通过16S rRNA测序，研究者发现运动训练可促进与正常血压相关的肠道菌群在SHR大鼠中增加；肠道微生态的恢复对血压具有积极作用。
↘ 运动后毛螺菌科中的产乙酸、丁酸盐菌增加
另有研究表明，运动训练可通过重塑肠道微生物组成调节血压，并显著改善高血压模型的菌群结构：高血压组表现出厚壁菌门(firmicutes)增多和拟杆菌门（Bacteroidetes）减弱，干预后这一比例发生逆转。这一转变的特点是毛螺菌科(Lachnospiraceae)和瘤胃球菌科（Ruminococcaceae）科中产乙酸盐和丁酸盐的细菌数量增加，乳酸产菌水平下降。
尽管运动影响肠道微生物及血压的具体机制仍不清晰，但现有证据提示，高血压与肠道之间的“对话”受肠道微生物群及其代谢物调控。
★ 菌群多样性与血压有关
研究发现，肠道微生物多样性与血压水平呈负相关，即菌群多样性越低，血压升高的风险越大。肠道微生物群通过产生多种生物活性代谢物参与血压调控，其中短链脂肪酸、脂多糖、三甲胺-N-氧化物及胆汁酸四条通路研究最为深入。
肠道微生物群及其代谢物影响血压调节
doi: 10.1080/10641963.2025.2608905.
而运动训练可通过重塑菌群结构与代谢谱，经由这些通路发挥降压效应。
短链脂肪酸（SCFAs）通路
—“免疫抗炎 + 肠屏障保护、激活肠源激素-中枢调控”
短链脂肪酸（SCFAs）——主要包括乙酸盐、丁酸盐和丙酸盐——是最早被发现的血压调节性肠道代谢物之一。
↘ SCFAs通过G蛋白偶联受体调节血压中枢
SCFAs 由肠道微生物发酵膳食纤维产生，可直接激活位于肠黏膜中的G蛋白偶联受体（GPCRs），这些受体广泛表达于从胃肠道黏膜到免疫细胞与神经系统的多种细胞类型。受体激活刺激肠内分泌细胞释放胰高血糖素样肽-1（GLP-1）和肽 YY（PYY）等肠源性激素，后者经血液循环到达中枢神经系统，调节血压调控中枢的活性。
↘ 丁酸盐可以抑制Th17介导的血管炎症反应
与此同时，SCFAs 的缺乏会破坏肠道屏障完整性，进而促使血压升高。其中，丁酸盐还可通过抑制组蛋白去乙酰化酶（HDACs）下调促炎基因表达，并促进调节性 T 细胞分化，从而抑制 Th17 介导的血管炎症反应。
↘ 运动可能通过短链脂肪酸通路发挥降压作用
影响因子：3.998
在人群干预层面，有研究对 17 名超重成年女性实施了为期六周的耐力训练，发现重塑了血清/粪便代谢谱并改善肠道菌群多样性，伴随与心血管相关的脂质代谢特征变化（如血清溶血磷脂酰胆碱升高、粪便甘油磷酸胆碱升高，并与阿克曼氏菌（Akkermansia）丰度相关）。
并且运动训练后参与者粪便中拟杆菌属、毛螺菌科细菌及梭菌纲细菌显著富集，而这些类群均与 SCFA 的产生密切相关，提示运动训练可经由短链脂肪酸（SCFA）通路发挥降压作用。
脂多糖（LPS）通路
—“抑制内毒素产生与释放、减弱炎症/内毒素血症”
脂多糖是革兰氏阴性菌外膜的主要内毒素成分。
↘ 高血压患者脂多糖代谢通路显著增强
影响因子：4.545
肠道微生物群分析显示，高血压患者体内脂多糖（LPS）的生物合成与代谢通路活性显著高于健康对照。动物研究进一步发现：2月龄与21月龄的小鼠经四周训练后，血清 LPS 水平均出现下调。
↘ 运动可能减少了脂多糖的产生和释放
在菌群层面，以革兰氏阴性菌为主的丰度与脂多糖（LPS）水平呈正相关，而运动训练可降低拟杆菌属等的丰度，从而减少 LPS 的产生与释放。LPS 诱导的炎症反应及内毒素血症的减弱，对高血压患者具有明确的治疗获益。
氧化三甲胺（TMAO）通路
—“降低TMAO蓄积，改善血管功能与血压关联风险”
三甲胺在体内氧化后形成三甲胺-N-氧化物（TMAO），其产生依赖于肠道微生物群的代谢活动。
↘ 运动能降低氧化三甲胺浓度来改善血压
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影响因子：4.556
人群研究表明，血液 TMAO 水平升高与血管功能受损及血压升高相关。在运动干预方面，久坐小鼠在西方饮食条件下 TMAO 水平显著高于具有运动训练的小鼠；而当运动小鼠额外补充 TMAO 后，其 TMAO 水平与久坐小鼠趋于接近。
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doi: 10.3390/ijms24032399.
这一结果提示，运动训练可能通过降低 TMAO 水平，帮助维持血压与血管健康。
胆汁酸通路
—“通过FXR/TGR5受体信号调控血压，并与心血管风险相关”
肠道微生物群在胆汁酸的二次代谢中发挥关键作用。除参与胆固醇代谢外，胆汁酸还可通过激素分泌与受体信号机制影响血压。
↘ 共轭胆汁酸可通过调控胆汁酸受体活性影响血压
在血管紧张素 II（AngII）灌注小鼠模型中发现，粪便胆汁酸排泄量增加，且与冠状动脉疾病风险呈负相关，提示胆汁酸水平可能与心血管疾病风险相关。
进一步研究表明，共轭胆汁酸可通过调节法尼醇 X 受体（FXR）和 TGR5 等胆汁酸受体活性来降低血压，揭示了胆汁酸在血压调控中的潜在作用。
↘ 运动可通过影响胆汁酸水平调节血压
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影响因子：3.469
在运动干预层面，一项针对年轻久坐成年人的研究显示，阻力运动训练可提高血浆胆汁酸水平，表明胆汁酸水平可经由运动训练调节，进而可能对血压控制产生积极影响。
综合上述四条通路可以看出，中等强度运动训练不仅能够显著影响人类肠道微生物群的结构与多样性，也会进一步改变其相关代谢物的组成与代谢特征。
更重要的是，这些与肠道微生态相关的改变能够通过短链脂肪酸（SCFAs）、脂多糖（LPS）、氧化三甲胺（TMAO）以及胆汁酸等多条代谢通路参与血压调控过程，从而在肠-宿主互作层面为血压相关的改善提供潜在基础。
然而，这些效应背后的具体分子机制仍有待进一步阐明。
肠道不仅是消化器官，也是人体最大的免疫器官。肠道微生物群通过与免疫细胞的相互作用调节免疫系统的反应。肠道微生物群的平衡使免疫细胞能够高效识别并消除病原体，从而维持生物体的健康状态。
肠道屏障受损：高血压“微生态-炎症”起点
文献表明，高血压的发生机制与肠道屏障完整性受损密切相关。高盐饮食或过度的交感神经激活可破坏肠道紧密连接蛋白，进而增加肠道通透性。
↘ 高盐饮食脂多糖增加并诱发炎症反应
通透性升高使细菌、微生物及其代谢物进入循环，促进中性粒细胞活化。在相关病理条件下，肠道微生物群失调表现为脂多糖（LPS）产生增加；LPS与Toll样受体4（TLR4）相互作用引发炎症反应。随后，当LPS从肠道转移至循环系统并与LPS结合蛋白（LBP）形成复合物时，可激活免疫系统并产生促炎细胞因子。
这些因子不仅推动全身炎症，也可通过激活交感神经系统进一步增加周围血管阻力，从而导致血压升高；此外，系统性LPS可能直接作用于中枢神经系统，诱发神经炎症，进一步加重高血压的发病过程。
T细胞活化与血管内皮损伤
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影响因子：7.713
↘ 自发性高血压免疫球蛋白A缺失、菌群失衡
研究发现，自发性高血压大鼠（SHR）在多种部位出现选择性IgA缺乏，在粪便、盲肠内容物、血清及肝/小肠中IgA水平显著低于正常组，且在不同来源、不同性别及不同年龄段均观察到该趋势。
肠道菌群失调伴随清除能力不足信号：SHR既有粪便菌负荷减少（且部分菌群如双歧杆菌几乎难以检测），又有盲肠细菌负荷升高，提示菌群生态失衡与排出/清除异常并存。
↘ 活化的T细胞浸润主动脉会损害内皮功能并升高血压
T细胞在促炎性高血压级联反应中至关重要。活化的T细胞随后浸润主动脉，损害内皮功能并升高血压，进一步证实T细胞激活在高血压发病机制中的关键作用。
运动：修复肠道屏障、降低免疫过度激活
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影响因子：7.74
运动训练对高血压的有益作用可部分通过调节并修复肠道屏障实现：肠道屏障的改善能够改变肠道环境，抑制有害细菌的增殖与活动，从而减少其对机体的不利影响。
↘ 中等强度的运动有效降低免疫过度激活和炎症
研究指出，高强度运动可能导致肠道紊乱并增加通透性；而中等强度运动则可通过促进肠道蠕动并增加有益微生物，积极改善肠道健康。
在一项为期八周的自发性高血压（SHR）运动训练研究中发现，运动训练可提高小肠上皮细胞中紧密连接蛋白表达并降低肠道通透性，从而改善肠道屏障结构。这些改变可最大限度减少肠壁损伤与渗漏，限制有害物质进入循环，进而降低免疫系统过度激活与炎症反应，促进运动训练的降血压效果。
不同运动的潜在机制会诱导肠道微生物群的变化
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doi: 10.1080/19490976.2024.2404141.
适当的锻炼能促进胆汁酸（BA）的产生，缩短肠道通过时间，促进肌脉的释放，从而促进健康的肠道微生物群的形成。然而，过度运动可能导致严重的热应激，减少肠道血流，促进氧化应激，并激活HPA轴，最终导致微生物群失调。
微生物组重塑与免疫调节：益生菌增多、相关炎症减轻
↘ 运动增加双歧杆菌和乳杆菌有益于免疫，促进抗炎细胞因子分泌
在高血压模型中，运动训练能够减少与高血压相关的微生物种类丰度，同时增加支持正常血压的微生物种类。具体而言，运动训练提高双歧杆菌（Bifidobacterium）和乳酸杆菌（Lactobacillus）水平，并降低螺旋杆菌（Helicobacter）。
作为关键益生菌，双歧杆菌与宿主免疫调节密切相关：其可抑制Th2和Th17细胞分化，并促进抗炎细胞因子（如白介素-27和干扰素β）的表达。
因此，通过运动训练提升肠道内双歧杆菌的丰度，可能有助于缓解炎症并调节高血压相关的血压变化。
注：尽管现有研究已揭示肠道微生物群失调、免疫激活与高血压之间的关联，以及运动训练通过保护肠道健康改善高血压的潜在机制，但鉴于人类肠道微生物群组成、免疫反应与环境影响因素相较动物模型更为复杂，仍需进一步研究。
运动调节肠道微生物群和修复肠道屏障来改善血压
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doi: 10.1080/10641963.2025.2608905.
肠脑轴是连接消化道与中枢神经系统的复杂双向通讯网络，借助神经、激素与免疫信号共同调控机体功能。
PVN小胶质激活致交感增强诱发神经炎症
在下丘脑室旁核（PVN）中，高血压相关信号可被感知并经中枢通路传递，从而增强交感神经活动。该过程伴随PVN内小胶质细胞激活：小胶质细胞被激活后诱发神经炎症，并进一步提升对肠道的交感信号输出。
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doi: 10.1080/10641963.2025.2608905.
值得注意的是，这种交感增强与炎症状态密切耦合；炎症可反过来影响肠道微生物群组成，并改变肠道通透性，可能形成“中枢炎症—肠道稳态失衡—再反馈”的病理路径。
调整肠道菌群缓解肠脑轴交感亢进
运动训练有助于调节肠道微生物群的平衡，而肠道微生物群又通过自主神经系统影响肠脑轴的功能，而自主神经系统对管理高血压至关重要。
↘ 运动与粪菌移植可调节肠道微生物群，缓解神经炎症，从而影响血压
研究人员将经过运动训练的自发性高血压（SHR）小鼠粪便微生物群（FMT）移植到未接受运动训练的人群中。FMT显著降低了运动训练SHR中的交感神经活动，并改善了下丘脑PVN小胶质细胞激活，从而缓解了神经炎症。
通过胃囊输送了受体SHR大鼠的粪便样本。比较分析显示，受体SHR大鼠的小胶质细胞数量和大小显著增加。这种小胶质细胞活动的增加减弱了神经元活动，从而减少了交感神经活动。这些发现表明FMT改善了高血压中肠脑轴功能受损，突显了肠道微生物群在血管功能障碍和高血压中的作用。
SCFAs跨血脑调控肾素-血管紧张素系统
肠道微生物可通过发酵膳食纤维产生短链脂肪酸（如乙酸盐、丙酸盐和丁酸盐）。这些代谢物不仅为肠道上皮细胞提供能量，还能穿过血脑屏障并直接影响中枢相关区域。
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影响因子：3.707
有研究进一步发现，SCFAs在脑内可调节G蛋白偶联受体（GPCRs），例如GPR41与GPR43的活性，并通过抑制肾素-血管紧张素系统（RAS）来减少血管炎症。
微生物群-肠道-大脑轴
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doi: 10.3389/fnins.2023.1302957.
短链脂肪酸（SCFAs）作为肠脑轴关键信号分子，可通过调节神经递导与炎症反应积极改善心血管健康；同时，微生物群—大脑功能—行为之间的复杂联系也可能由微生物产生的神经活性物质（如多巴胺、5-羟色胺）介导。
肠菌产生5-羟色氨影响血压
除短链脂肪酸（SCFAs）外，肠道微生物还可通过合成神经递质前体，直接或间接调节中枢神经系统兴奋性。部分菌株参与5-羟色氨酸（一种血清素前体）的合成；另一些菌株则参与色氨酸代谢，从而调控色氨酸与5-羟色胺水平。
↘ 运动调节肠道菌群并可影响5-羟色胺水平
有氧运动训练可调节5-羟色氨酸/5-羟色胺相关水平：乳酸乳球菌（Lactococcus lactis）、植物乳杆菌（Lactobacillus plantarum）、嗜热链球菌（Streptococcus thermophile）、摩根氏菌（Morganella morganii）、肺炎克雷伯菌（Klebsiella pneumoniae）等菌群可与血清素合成相关；其中能够产生5-羟色胺的细菌（尤其乳酸杆菌属）可能随有氧训练促进的微生物多样性增加而上调。
因而，有氧运动可能通过提高与5-羟色胺生成相关的有益菌株丰度，对高血压调控产生积极影响。
综上所述，高血压、肠道健康与运动三者之间并非孤立存在，而是通过”菌群—代谢—免疫—神经“多重通路紧密交织、相互制衡的有机整体。一方面，高血压状态会引发肠道紧密连接蛋白表达异常、肠黏膜通透性增加及菌群结构失调，形成”肠漏—炎症—血压升高“的恶性循环；高盐饮食等诱因进一步加剧厚壁菌门/拟杆菌门比值异常，推动盐敏感性高血压的发生。
另一方面，中等强度运动能够帮助恢复肠绒毛结构、上调紧密连接蛋白、重塑菌群组成，经由短链脂肪酸、脂多糖、氧化三甲胺及胆汁酸四条核心代谢通路参与血压调控；同时通过富集双歧杆菌、乳杆菌等有益菌优化免疫反应，抑制 Th17 介导的血管炎症与 T 细胞过度活化，并借助肠—脑轴双向通讯缓解下丘脑室旁核（PVN）小胶质细胞激活所致的交感亢进与神经炎症。
由此可见，肠道菌群是连接运动与血压改善的关键”中介枢纽”：运动以肠道微生态为支点，撬动了从局部屏障修复到中枢神经调控的层层降压效应。
基于这一“肠—免疫—脑—血管”多维调控网络，以肠道菌群为干预靶点的非药物防治策略展现出可观的未来治疗可行性：
• 运动处方精准化：依据个体菌群特征（如产SCFA 菌丰度、F/B 比值、LPS 水平）定制运动类型、强度与周期，有望实现“菌群分型—运动匹配”的个性化血压管理，避免高强度运动反而加重肠道紊乱的风险。
• 菌群定向干预：粪菌移植（FMT）、特定益生菌（如双歧杆菌、乳杆菌）与益生元的补充，可承接运动对菌群的重塑效应，为无法耐受运动或运动效果有限的人群提供替代或协同路径——研究已证实，运动训练的粪菌移植可显著降低交感神经活动并缓解神经炎症，为”菌群治疗”提供了直接证据。
• 代谢物靶向调控：针对 SCFAs、TMAO、胆汁酸等关键代谢物的药物或营养干预，可在通路层面精准干预血压调控节点，弥补单纯生活方式干预的不足。
• 肠脑轴干预：通过调节菌群来源的 5-羟色胺、多巴胺等神经活性物质及 SCFAs 跨血脑屏障对肾素—血管紧张素系统（RAS）的抑制，有望从中枢层面打破”中枢炎症—肠道失衡—交感亢进”的病理反馈环。
需要指出的是，现有证据多来自动物模型与短期人群干预；而在人类中，肠道菌群组成、免疫反应及环境因素更为复杂，运动影响菌群与血压的具体分子机制仍待进一步阐明。未来研究应在更大样本、多中心、长随访的人群队列中验证运动—菌群—血压之间的因果关系，厘清不同运动模式（耐力、阻力、有氧）对菌群代谢谱的差异化作用，并探索在菌群分型基础上制定精准运动处方，及益生菌/FMT与运动的联合干预方案。随着机制研究深化与转化医学推进，“以动调菌、以菌调压”有望成为高血压综合管理中兼具可操作性、安全性与长期获益的重要防治范式，为这一全球性慢病防控提供新路径。
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谷禾健康
现在越来越多的人出现血脂不正常、腰围增加、血糖略高，这背后的隐藏风险，可能正在悄悄累积。
在全球范围内，代谢综合征已成为最受关注的健康挑战之一，患病率仍呈逐年上升趋势。它不仅显著增加心血管疾病、2型糖尿病及脂肪肝的风险，也对医疗资源和生活质量带来巨大压力。更让人警惕的是，这种代谢异常往往早期无明显症状，很多人直到发现血脂异常或血糖升高才意识到问题。
医学界和科学界也一直都在不断探索代谢综合征的发病机制和新的干预途径。传统的观点主要关注遗传因素、生活方式以及宿主自身的代谢紊乱，但近年来多个证据同时表明，代谢综合征和血脂异常通常同时存在——肠道菌群是将它们联系起来的关键因素之一。
肠道菌群影响食物的消化方式、胆汁酸的处理以及炎症信号在全身的释放。当肠道生态系统失衡时，新陈代谢可能转向胰岛素抵抗和脂质处理改变——这会导致甘油三酯升高、高密度脂蛋白（俗称好胆固醇）降低，有时还会增加 LDL 颗粒。
相关机制包括短链脂肪酸、胆汁酸、TMAO等。例如肠道细菌将初级胆汁酸转化为调控能量平衡、葡萄糖代谢及胆固醇处理的次级胆汁酸，通过FXR和TGR5受体发挥作用。某些微生物模式减少有益胆汁酸转化，降低胆固醇清除效率，进一步加剧脂质调节异常。同时，代谢综合征与低度炎症相关，菌群失衡可增加肠道通透性，使细菌成分激活免疫通路，加重胰岛素抵抗和血脂异常，形成一个循环，可能延续血脂异常。
本文将从多个层面深入探讨肠道微生物群如何影响血脂代谢，以及这些微生物学的改变如何最终导致血脂异常的发生。首先介绍代谢综合征的流行病学现状和临床特征，然后聚焦于血脂异常在代谢综合征中的核心地位，接着详细阐述肠道微生物群影响血脂代谢的五大核心机制，总结代谢综合征患者特征性的微生物组模式改变，最后讨论为什么肠道菌群检测对于代谢综合征的防控具有重要意义，以及这一领域未来的发展方向和临床转化前景。
代谢综合征是什么？
代谢综合征（英文名为Metabolic Syndrome，经常被简称为MetS），它是一组代谢紊乱症候群的集合。
根据国际糖尿病联盟（IDF）及多学会联合发布的统一诊断标准，代谢综合征的诊断需要满足以下五项中的三项或更多：
从这个诊断标准我们可以看出，血脂异常本身就是代谢综合征的核心诊断指标之一，这也说明了血脂异常在代谢综合征中的重要地位。
代谢综合征的全球发病率持续上升
全球成人代谢综合征患病率约为20%–25%（多项流行病学研究估计），这个比例意味着每四个成年人中就有一个患病，患者总数已经超过了10亿人。
更值得警惕的是，在过去数十年中呈显著上升趋势。这种快速增长的背后，是全球范围内肥胖症的流行。肥胖，特别是腹型肥胖，正是代谢综合征最重要的危险因素之一。
主要风险因素
代谢综合征的发生发展是一个复杂的过程，是遗传因素与环境因素长期相互作用的结果。我们可以将这些风险因素分为不可控和可控两大类。
不可控的风险因素：
年 龄
年龄是一个无法改变的因素，然而，它能帮助我们识别高风险人群。随着年龄增长，患代谢综合征的风险显著增加。
具体而言，随着年龄的增长，肌肉量会逐渐减少，而肌肉是消耗葡萄糖的关键组织。肌肉量的减少直接导致胰岛素敏感性下降。与此同时，随着年龄的增长，内脏脂肪的积累也会加重代谢负担。
遗 传
遗传易感性也是一个重要的不可控因素。研究已经发现了数十个与代谢综合征相关的遗传位点，这些位点每个单独的效应虽然不大，但累积起来可以显著影响患病风险。
如果父母或兄弟姐妹中有人患有代谢综合征、2型糖尿病或心血管疾病，患病几率会显著增加。
不过，遗传易感性并不意味着必然患病，健康的生活方式仍然能够有效地预防疾病的发生。
性 别
性别我们前面已经提到了，男性患病风险高于绝经前女性，这主要是性激素的保护作用在起作用。
女性在绝经前由于雌激素对脂质代谢、脂肪分布和血管功能具有一定保护作用，风险相对较低；但绝经后，随着雌激素水平下降，内脏脂肪增加、LDL-C升高、胰岛素敏感性下降，代谢综合征发生风险会明显上升。
可控的风险因素：
饮食——关键变量
饮食不是吃得多或者少的问题，是能量摄入、营养结构、脂肪类型、碳水质量、膳食纤维水平和饮食节律共同决定了代谢后果。
——饮食结构
富含饱和脂肪、反式脂肪、添加糖和精制碳水化合物的饮食模式，会促进能量过剩、内脏脂肪堆积、肝脏脂质合成增加和胰岛素抵抗。长期如此，机体更容易出现中心性肥胖、甘油三酯升高、脂肪肝、血糖异常等代谢综合征相关表现。
膳食纤维、全谷物、豆类、蔬菜水果、多酚类食物和优质不饱和脂肪酸摄入不足，也会削弱代谢保护作用。尤其是膳食纤维不足，会减少肠道菌群可利用底物，影响短链脂肪酸生成、肠屏障功能和炎症调节。
——脂肪摄入问题
需要强调的是，脂肪本身并不是一概有害。适量膳食脂肪对细胞结构、脂溶性维生素吸收、饱腹感和能量平衡都有重要作用。需要关注的是脂肪来源和脂肪酸类型。
从肠道微生态角度看，饮食也是塑造肠道菌群结构和功能的主要外部因素。长期高脂、高糖、低纤维饮食可能降低产短链脂肪酸菌，影响胆汁酸代谢和肠道屏障功能，进一步加重代谢异常。
运 动
缺乏运动是另一个重要的可控危险因素。出门坐车，上楼电梯，办公室久坐，回家躺着看电视，每天的体力活动量比五十年前减少了很多。规律的运动不仅可以帮助我们控制体重，还能提高骨骼肌胰岛素敏感性，增加葡萄糖转运蛋白GLUT4表达，促进糖原合成，提高脂肪酸氧化能力，并降低内脏脂肪含量。
对于代谢综合征的人群，很多研究已经提示，即便体重下降幅度有限，规律有氧运动和抗阻训练也能改善胰岛素抵抗、降低甘油三酯、提高HDL-C，并改善血压和炎症状态。
世界卫生组织推荐成年人每周至少进行150分钟中等强度的有氧运动，但是调查显示，仅约20%–30%的成年人达到推荐水平。
吸烟 饮酒
吸烟和过量饮酒也会显著增加代谢综合征的患病风险。
烟草中的尼古丁会引起血管收缩，升高血压，还会影响胰岛素信号传导，降低胰岛素敏感性。长期吸烟的人，患代谢综合征的风险比不吸烟者高出许多。
过量饮酒（如每日酒精摄入超过20–30 g），影响肝脏的脂代谢，还会提供大量的空热量，容易导致肥胖。研究发现，每天酒精摄入量超过25克，代谢综合征患病风险大大增加。
压力 睡眠
长期精神压力也是一个容易被忽视的危险因素。现代社会生活节奏快，竞争压力大，很多人长期处于慢性应激状态。
慢性压力会导致体内皮质醇水平持续升高，皮质醇是一种糖皮质激素，长期高水平的皮质醇会促进内脏脂肪堆积，升高血糖和血压，还会打乱正常的饮食节律，导致暴饮暴食。这些都会增加代谢综合征的发病风险。
睡眠不足和昼夜节律紊乱同样重要。睡眠时间不足、睡眠质量下降、夜间进食、轮班工作等因素，都会影响胰岛素敏感性、食欲激素、交感神经活性和炎症状态。临床上，睡眠呼吸暂停也常与中心性肥胖、胰岛素抵抗、高血压和血脂异常共同出现。
胰 岛 素 抵 抗
生物标志物层面的中间危险因素。胰岛素抵抗被认为是代谢综合征最核心的病理生理基础。
所谓胰岛素抵抗，就是指身体对胰岛素的反应变得不敏感，胰岛素不能有效地发挥降低血糖、调节脂代谢的作用。身体需要分泌更多的胰岛素才能维持血糖正常，长期高胰岛素血症会进一步加重代谢紊乱。
其 他
慢性低度炎症也是一个重要的中间危险因素，代谢综合征患者体内的促炎细胞因子水平普遍升高，这些炎症因子会干扰胰岛素信号传导，损伤血管内皮功能，促进动脉粥样硬化的发生发展。
脂肪组织功能异常同样关键，当脂肪细胞储存过多的脂肪时，脂肪细胞会发生肥大、缺氧，释放出大量的游离脂肪酸和炎症因子，进入血液循环，影响肝脏、肌肉、胰腺等多个器官的代谢功能。
伴随症状与疾病进展
代谢综合征自然病程呈现出渐进性发展的特点，从正常代谢到明显的代谢综合征，往往需要几年甚至十几年的时间。了解这个发展过程，有助于我们理解在不同阶段应该采取什么样的应对策略。
★ 早期阶段：指标轻度异常，但干预价值最高
在疾病的早期阶段（也就是常说的前驱期），这个阶段往往没有明显的临床症状，很多人体检的时候才会发现一些轻微的异常。
例如：腰围逐渐增加，甘油三酯轻度升高，HDL-C略低，血压处于正常高值，空腹血糖轻度偏高，或者提示脂肪肝。
这个阶段很容易被忽视。因为患者可能没有明显不适，也没有达到糖尿病、高血压或严重高脂血症的诊断标准。但从代谢机制看，胰岛素抵抗、脂肪组织功能异常和慢性炎症可能已经开始出现。
实际上，这个阶段正是干预效果最好的时期，如果能够及时改变生活方式，完全可以逆转病情，阻止它进一步发展。
■ 中期阶段：多项代谢异常叠加，进入明确风险状态
如果在早期阶段没有及时干预，病情就会进展到中期阶段。这个阶段已经出现了明确的代谢异常，达到了代谢综合征的诊断标准。
出现明确高血压（≥130/85 mmHg）、部分患者到糖尿病前期（空腹血糖也开始升高，往往超过5.6 mmol/L）或2型糖尿病、明显高甘油三酯血症、低HDL-C、脂肪肝也常见（约50%–70%的患者合并非酒精性脂肪肝）、睡眠呼吸暂停（尤其是在严重肥胖的患者中，超过一半的人睡觉打呼噜，憋气，频繁缺氧）等问题。
这一阶段的特点是多个系统开始同时受累，相互影响，形成循环。
例如，脂肪肝会进一步加重肝脏胰岛素抵抗，促进VLDL分泌；高甘油三酯和低HDL-C会增加动脉粥样硬化风险；睡眠呼吸暂停会通过夜间缺氧和交感神经激活，加重血压和糖脂代谢异常。
到了中期阶段，虽然已经有了多种代谢异常，但是如果能够积极干预，仍然可以很好地控制病情，延缓甚至阻止并发症的发生。很多人通过积极的生活方式干预，显著改善代谢状态，减少药物的使用。
▲ 晚期阶段：出现器质性损伤和慢病并发症
如果病情继续发展，就会进入晚期阶段，这个阶段已经出现了严重的并发症，往往伴随难以完全逆转的器质性损伤。
例如：2型糖尿病并发症、动脉粥样硬化性心血管疾病、肝病、肾病等。
大量的队列研究已经证实了代谢综合征对健康的严重危害。
一项荟萃分析纳入了超过一百万人的随访数据，结果显示，代谢综合征患者发生心血管事件的风险是正常人群的约2-3倍，发生2型糖尿病的风险更是增加了5倍。
还有研究发现，代谢综合征不仅增加心血管疾病和糖尿病的风险，与多种癌症风险增加相关（证据在不同癌种中强度不一），包括乳腺癌、结肠癌、胰腺癌等。这可能与慢性低度炎症、胰岛素抵抗、性激素水平改变等多种机制有关。
此外，代谢综合征还会增加认知功能下降和痴呆的风险，对老年人的健康构成更大的威胁，而且证据仍在不断积累。
以上自然病程我们可以看出，代谢综合征实际上是肝脏、脂肪组织、肠道、免疫系统和血管系统共同作用后的结果。代谢综合征的预防和干预越早越好。
也正因为如此，下一部分就有必要把血脂异常单独拎出来讨论：为什么在代谢综合征中，血脂异常不仅是诊断指标，更是心血管风险、肠-肝代谢轴和菌群干预价值的关键入口。
血脂异常在代谢综合征中不仅仅是五项诊断指标之一，它实际上承载着代谢状态、胰岛素敏感性、炎症水平和心血管风险的综合信息。理解血脂异常的特点和机制，有助于制定更精准的风险分层和干预策略。
血脂异常在代谢综合征中的核心地位
在代谢综合征的诊断标准中，高甘油三酯和低高密度脂蛋白胆固醇（HDL-C）就已经占据两项核心指标。血脂异常不仅是代谢综合征的重要诊断依据，还能够反映整体代谢紊乱的严重程度及其潜在风险，同时也是连接其他代谢紊乱与心血管终点事件的关键环节。
临床流行病学显示：
血脂异常不仅是代谢综合征的结果，也可能在代谢综合征的发生发展中起到推动作用。
血脂异常与心血管风险：独立且显著
研究证实：
胰岛素抵抗：血脂异常的驱动力
这要从代谢综合征的病理生理机制说起。代谢综合征的核心是胰岛素抵抗，胰岛素抵抗不仅会影响血糖代谢，还会直接影响脂肪组织的脂解过程。
当胰岛素抵抗发生时，脂肪组织对胰岛素的抗脂解作用不敏感，导致脂肪组织持续释放大量的游离脂肪酸进入血液循环。这些游离脂肪酸被肝脏摄取之后，就会刺激肝脏合成更多的甘油三酯和极低密度脂蛋白，导致血脂异常的发生。同时，胰岛素抵抗还会影响脂蛋白脂酶的活性，影响甘油三酯的清除，进一步加重高甘油三酯血症。
从这个角度我们可以看出，是胰岛素抵抗的重要代谢表现之一，它反映了全身代谢紊乱的严重程度。因此，血脂异常的检测和管理，应该成为代谢综合征防控的核心环节之一。
代谢综合征——脂质三联征
代谢综合征血脂异常具有高度特征性，被称为脂质三联征或致动脉粥样硬化血脂谱。
注：因为这种血脂谱具有很强的致动脉粥样硬化作用，心血管危害远超单纯的高胆固醇血症。
具体来说，代谢综合征的脂质三联征包括三个主要特点：
1、高甘油三酯血症
大部分代谢综合征患者会出现空腹甘油三酯（TG）升高，一般诊断标准是空腹甘油三酯≥1.7 mmol/L。
甘油三酯升高是代谢综合征血脂异常最常见的表现，这和我们前面提到的游离脂肪酸（FFA）释放增加、肝脏合成极低密度脂蛋白（VLDL）增加密切相关。
高甘油三酯血症不仅仅本身是一个危险因素，更重要的是，高甘油三酯血症往往伴随着其他脂蛋白的异常改变，共同导致动脉粥样硬化的发生发展。
2、低高密度脂蛋白胆固醇血症
代谢综合征患者大多出现高密度脂蛋白胆固醇降低。诊断标准：
男性<1.0 mmol/L，女性<1.3 mmol/L。
高密度脂蛋白胆固醇被我们称为”好胆固醇“，高密度脂蛋白胆固醇降低，这种保护作用就会减弱，动脉粥样硬化的风险就会增加。
注：高密度脂蛋白胆固醇负责将胆固醇从周围组织转运回肝脏进行代谢和排泄，这个过程叫做胆固醇逆向转运，它具有抗动脉粥样硬化的作用。
在代谢综合征患者中，高密度脂蛋白胆固醇降低往往伴随着甘油三酯升高同时出现，这两者之间存在密切的代谢联系。当甘油三酯升高时，胆固醇酯转运蛋白活性增加，会促进高密度脂蛋白中的胆固醇转移到极低密度脂蛋白和低密度脂蛋白中，导致高密度脂蛋白胆固醇水平降低。
3、小而密低密度脂蛋白比例升高
很多人都知道低密度脂蛋白胆固醇是”坏胆固醇“，但其实低密度脂蛋白并不是均匀的，它还可以根据颗粒大小分为不同的亚型：
其中小而密的低密度脂蛋白致动脉粥样硬化作用远远强于大而轻的低密度脂蛋白。
原因是：小而密LDL颗粒更易氧化、穿透血管内皮并形成泡沫细胞，即使总LDL-C正常，也显著增加心血管事件风险。
这种协同效应使代谢综合征患者的血脂异常风险复杂而显著
多项大型临床研究已经证实，在部分研究中，TG/HDL比值或非HDL胆固醇等指标对心血管风险具有更好的预测能力。
对于代谢综合征患者来说，我们不能仅仅关注总胆固醇和低密度脂蛋白胆固醇，还需要关注甘油三酯和高密度脂蛋白胆固醇，在有条件情况下可进一步评估（如ApoB或LDL颗粒特征）。
传统干预策略
目前临床上对于代谢综合征相关的血脂异常，主要的干预策略包括生活方式干预和药物治疗两大类。这两种策略都取得了一定的效果，但是也存在明显的局限性，也需要寻求新的干预方式。
生活方式干预是基础
包括控制饮食、增加运动、减轻体重、戒烟限酒等。健康的生活方式确实可以改善血脂异常，也可以改善胰岛素敏感性。
但是现实问题在于，生活方式干预的长期依从性普遍较低（多项研究显示仅有少部分患者能够长期坚持）。大多数人在坚持几个月之后都会逐渐回到原来的不良生活习惯。这其中有很多原因，比如工作忙、压力大、社交应酬多、难以抵制美食的诱惑等等。所以，仅仅依靠生活方式干预，很难长期有效地控制血脂异常。
药物治疗是目前临床上控制血脂异常的主要手段
——高胆固醇血症
首选的药物是他汀类药物。
大量的临床试验证实，他汀可以抑制胆固醇合成，显著降低低密度脂蛋白胆固醇，减少心血管事件。
但是，他汀类药物也存在局限性。对甘油三酯升高和低HDL-C的改善相对有限，尤其是对于高甘油三酯血症和低高密度脂蛋白胆固醇血症，他汀的效果有限。还有少数患者不能耐受他汀，服用他汀之后会出现肌肉疼痛、乏力，甚至肝功能异常，这些不良反应导致患者不得不停药。
——高甘油三酯血症
临床上常用的药物是贝特类药物。
贝特可以有效降低甘油三酯，升高高密度脂蛋白胆固醇。
但是贝特类药物也存在问题，它的主要副作用是会增加他汀的肌肉不良反应，与部分他汀联合使用时可能增加肌病风险。而且，贝特类药物虽然可以改善血脂谱，但是对于减少心血管事件的获益证据并不像他汀那么充分。
除了他汀和贝特，还有烟酸、依折麦布、PCSK9抑制剂等其他调脂药物，但是这些药物也各有各的局限性。
更深层次的问题在于，主要针对血脂异常这一表型进行干预，而对上游代谢紊乱（如胰岛素抵抗）的直接作用有限。
代谢综合征相关的血脂异常，根源在于胰岛素抵抗、脂肪组织功能异常、肠道菌群紊乱等深层次的问题，传统药物并没有针对这些根本原因进行干预，所以往往需要长期甚至终身服药，停药之后血脂很容易再次升高。
这种现状促使科学界不断寻找新的治疗靶点，而肠道微生物组正是目前看来最具前景的方向之一。
近二十年来的研究已经证实，肠道微生物组在脂质代谢中发挥着非常重要的作用，很多代谢综合征患者的血脂异常，都和肠道微生物组的异常改变密切相关。通过调节肠道微生物组来改善血脂异常，有望从根本上解决问题，为代谢综合征的治疗提供全新的思路。
在血脂代谢领域，大量的研究已经明确证实，肠道微生物群通过多种不同的机制影响宿主的脂质吸收、合成、转运和代谢，这些机制共同作用，最终影响血脂水平。目前学术界已经比较明确的核心机制主要有五个方面：
10.1007/S11154-019-09512-0
机制一：短链脂肪酸（SCFA）的调控作用
短链脂肪酸是肠道微生物群对宿主代谢产生影响的重要信号分子，也是目前研究最为深入、证据最充分的机制之一。
肠道细菌可以产生各种各样的糖苷水解酶，能够分解膳食纤维，将它们发酵产生短链脂肪酸。
所以说，膳食纤维对健康的好处，很大一部分是通过短链脂肪酸实现的。
短链脂肪酸主要通过三条途径调控血脂代谢。
途径一 | 脂肪组织：抑制脂解与炎症
第一条途径是通过G蛋白偶联受体介导的信号通路，抑制脂肪组织的脂肪分解。
在肠道上皮细胞、免疫细胞、脂肪细胞上都表达着两种特殊的G蛋白偶联受体，叫做GPR41和GPR43，这两种受体的配体是短链脂肪酸。
当短链脂肪酸和这些受体结合之后，会激活细胞内的信号通路，产生一系列生理效应。其中一个很重要的效应就是抑制脂肪组织中的脂肪分解。
——抑制脂肪分解，改善血脂
脂肪分解是脂肪细胞把储存的甘油三酯分解成游离脂肪酸释放到血液中，这个过程如果过度活跃，就会导致血液循环中游离脂肪酸增加，过多的游离脂肪酸被肝脏摄取之后，就会刺激肝脏合成更多的甘油三酯和极低密度脂蛋白，导致血脂升高。
而短链脂肪酸通过激活GPR41/43受体，可以抑制这个过度活跃的脂解过程，减少游离脂肪酸的释放，从而减轻肝脏的脂代谢负担，降低血脂水平。
——抗炎，改善胰岛素敏感性
肥胖和代谢综合征患者的脂肪组织中会有大量的巨噬细胞浸润，这些巨噬细胞会释放促炎细胞因子，这些促炎细胞因子会进一步加重胰岛素抵抗，促进脂肪分解。
短链脂肪酸通过激活GPR43受体，可以抑制巨噬细胞的促炎激活，减少促炎细胞因子的释放，改善脂肪组织的慢性炎症，从而改善胰岛素敏感性，间接改善脂代谢。
途径二 | 肝脏：调节胆固醇与脂肪酸合成
短链脂肪酸产生后，通过肠道吸收，经门静脉进入肝脏，其中丙酸的作用最为显著。
——丙酸直接抑制关键酶
研究发现，丙酸可以直接抑制肝脏胆固醇合成的关键限速酶——HMG-CoA还原酶（3-羟基-3-甲基戊二酰辅酶A还原酶），这一酶也是他汀类药物主要靶点。
通过抑制HMG-CoA还原酶，丙酸能够减少肝脏内源性胆固醇合成，从而降低血液中的胆固醇水平。
动物实验研究证实，给高脂饮食喂养的小鼠补充丙酸，可以显著降低血清总胆固醇和低密度脂蛋白胆固醇水平。
编辑
——丙酸调控脂肪酸合成与甘油三酯降低
研究发现，丙酸可以抑制肝脏中脂肪酸合成关键酶ACC和FAS的表达，减少从头合成脂肪酸，从而减少肝脏甘油三酯的合成，降低血清甘油三酯水平。
途径三 | 肠道激素：调节胰岛素敏感性与食欲
第三条途径通过调节肠道激素分泌，改善胰岛素敏感性，减少食欲。
肠道中的L细胞能够分泌一类重要的肠道激素：
这两种肠道激素都有很重要的代谢调节作用：
研究发现，短链脂肪酸能够刺激肠道L细胞分泌更多的GLP-1和PYY，从而发挥这些有益的代谢效应。胰岛素敏感性改善之后，脂代谢也会随之改善，游离脂肪酸释放减少，肝脏合成甘油三酯也会减少。
食欲减少有助于控制体重，减轻肥胖，进一步改善代谢。
机制二：影响胆汁酸代谢
胆汁酸是肝脏合成的重要分子，主要生理功能是帮助膳食脂肪的消化吸收。肝脏合成的胆汁酸储存在胆囊中，吃饭后胆囊收缩，将胆汁酸排入肠道帮助脂肪乳化和吸收。大约95%的胆汁酸在回肠末端被重新吸收，通过门静脉回流至肝脏，形成肠-肝循环。
过去人们认为胆汁酸仅仅是一种消化液，但近二十年来的研究表明，它同时也是重要的信号分子，能够激活核受体和G蛋白偶联受体，调控糖脂代谢，对全身代谢具有深远影响。
而肠道微生物群在胆汁酸代谢中发挥关键作用，能够通过多种酶改变胆汁酸组成和结构，进而影响其信号功能，最终调控宿主脂质代谢。
1、肠道菌群通过胆汁盐水解酶对胆汁酸解偶联
肝脏合成的胆汁酸，在分泌到胆汁中的时候，会和甘氨酸或者牛磺酸结合，形成结合型胆汁酸。结合型胆汁酸才能发挥正常的生理功能。
——胆汁酸的解偶联过程
当胆汁酸进入肠道之后，肠道中的很多细菌，主要是乳杆菌、双歧杆菌这些有益菌，能够产生一种叫做胆汁盐水解酶（简称BSH）的酶，这种酶能够把结合型胆汁酸中的甘氨酸或者牛磺酸水解下来，变成游离型胆汁酸。
——解偶联之后的游离型胆汁酸和结合型胆汁酸有什么不同？
主要的区别在于它们在肠道的重吸收效率。
游离型胆汁酸更容易被肠道被动重吸收，但是也有一部分会随着粪便排出体外。
如果BSH活性发生改变，就会影响胆汁酸的肠肝循环效率，改变胆汁酸的返回量，从而影响肝脏中胆汁酸的合成。
2、肠道菌群通过FXR信号调控肝脏脂蛋白合成
FXR（法尼醇X受体）是一种核受体，它主要在肝脏和肠道表达，它的配体就是胆汁酸。
研究发现，肠道微生物改变导致胆汁酸组成异常，会过度激活肠道FXR，FXR激活之后会通过循环中的FGF15/19（成纤维细胞生长因子15/19）信号，影响肝脏的脂代谢，促进VLDL合成，导致高甘油三酯血症。
3、通过TGR5受体激活增加能量消耗
TGR5是一种G蛋白偶联受体，它在棕色脂肪组织中高表达。
研究发现，代谢综合征患者往往次级胆汁酸合成减少，TGR5激活不足，能量消耗减少，这也会促进肥胖和血脂异常的发生。
机制三：内毒素血症与慢性低度炎症
内毒素血症和慢性低度炎症是连接肠道菌群紊乱与代谢综合征的一个核心机制，这个机制也是最早被发现和研究比较透彻的机制。
革兰氏阴性细菌的细胞壁外面有一种成分叫做脂多糖，简称LPS，也称为内毒素。
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还有研究发现，通过饮食干预改善肠道菌群，降低内毒素血症，可以显著改善血脂异常，进一步证实了内毒素血症在血脂异常中的介导作用。
机制四：胆碱代谢与TMAO途径
每天我们从膳食中摄入胆碱，尤其在鸡蛋、动物肝脏、红肉等食物中含量较高。摄入的胆碱大部分被吸收利用，但一部分进入大肠，由肠道细菌代谢。特定菌群产生的胆碱三甲胺裂解酶能将胆碱转化为三甲胺（TMA），随后通过门静脉进入肝脏。肝脏中的FMO3（黄素单加氧酶3）将TMA氧化为TMAO。
TMAO影响胆固醇和血脂代谢主要通过以下途径。
1、抑制胆固醇逆向转运
首先是抑制胆固醇逆向转运，减少胆固醇外流。前面提到过，胆固醇逆向转运是把胆固醇从周围组织包括动脉粥样斑块转运回肝脏代谢排泄的过程，这个过程是对抗动脉粥样硬化的重要保护机制。这个过程中，ABCA1和ABCG1这两个转运蛋白发挥着关键作用，它们位于巨噬细胞表面，能够把细胞内多余的胆固醇转运出来，交给高密度脂蛋白。
研究提示TMAO可能通过下调巨噬细胞ABCA1和ABCG1的表达，抑制胆固醇外流，从而影响胆固醇逆向转运，促进动脉粥样硬化的发生。
2、促进泡沫细胞形成
第二条途径主流假说是通过促进泡沫细胞形成。泡沫细胞是动脉粥样硬化斑块中最早出现的细胞成分，它是巨噬细胞吞噬了大量的氧化低密度脂蛋白之后形成的。
部分研究显示TMAO能够上调巨噬细胞表面清道夫受体SR-A1的表达，SR-A1能够识别并吞噬氧化低密度脂蛋白，SR-A1表达增加之后，巨噬细胞吞噬更多的氧化低密度脂蛋白，更容易形成泡沫细胞。泡沫细胞大量形成，可能是动脉粥样硬化发生发展的关键步骤。
3、抑制胆汁酸合成
胆固醇7α-羟化酶，也就是CYP7A1，是肝脏合成胆汁酸的关键限速酶。
研究显示TMAO能够抑制肝脏CYP7A1的表达，导致胆汁酸合成减少。胆固醇是合成胆汁酸的原料，胆汁酸合成减少，意味着胆固醇消耗减少，更多的胆固醇留在体内，同时，胆汁酸排泄减少也会影响胆固醇的平衡，导致血液中胆固醇水平升高。
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从干预的角度来看，如果我们能够抑制肠道细菌产生TMAO，就能够降低血浆TMAO水平，从而降低心血管风险。
目前已经有一些研究在探索这个方向，比如使用特异性的小分子抑制剂抑制胆碱三甲胺裂解酶的活性，或者使用噬菌体特异性地清除产TMAO的细菌，这些研究都取得了一些初步的成果，未来有可能开发出新的降脂和抗动脉粥样硬化药物。
机制五：膳食脂肪吸收调控
除了我们前面介绍的这四个机制，肠道菌群还能够直接影响肠道上皮细胞对膳食脂肪的吸收效率，以及乳糜微粒的形成和分泌过程，这个直接的调控作用对血脂水平也有着重要的影响。
脂肪吸收
吃进去的脂肪，需要经过一系列的步骤才能被身体吸收利用。
肠道菌群和脂质通过菌群代谢物、胆汁酸和免疫细胞吸收
编辑
脂蛋白脂酶不仅存在于脂肪组织和肌肉组织的血管内皮表面，在肠道上皮细胞的表面也有表达，它能够帮助分解乳糜微粒中的甘油三酯，促进脂肪酸的吸收。
研究发现，肠道菌群代谢产生的一些短链脂肪酸和其他代谢产物，能够影响肠道上皮细胞脂蛋白脂酶的活性，如果有害菌过度生长，产生的一些有害代谢产物会增加脂蛋白脂酶的活性，导致更多的膳食脂肪被吸收，过多的脂肪吸收之后，会导致血液中甘油三酯升高，也会增加脂肪堆积。
肠道菌群还能够调节肠道通透性，影响乳糜微粒进入循环。肠道菌群紊乱会损伤肠道屏障，增加肠道通透性，不仅LPS和细菌内毒素更容易进入血液循环，乳糜微粒进入循环也会增加，更多的膳食脂肪被吸收进入血液，导致血脂升高。同时，肠道通透性增加还会引起慢性低度炎症，加重胰岛素抵抗和血脂异常，形成恶性循环。
近年来，大规模肠道微生物组组学研究揭示了代谢综合征患者特有的菌群模式，尤其在伴血脂异常的人群中表现明显。这些特征不仅是疾病结果，还可能参与代谢综合征的发生和发展。
α多样性显著降低
α多样性是衡量肠道微生物群落结构的一个常用指标，它反映了肠道中物种的丰富度（也就是有多少种不同的细菌）和均匀度（也就是不同细菌的丰度分布是否均匀）。
大量的研究一致发现，代谢综合征患者的肠道菌群α多样性显著降低。
在代谢综合征伴血脂异常中，肠道微生物群的变化通常包括整体多样性下降以及有益菌的缺失。
产短链脂肪酸菌减少
多样性下降通常伴随产短链脂肪酸菌减少，如丁酸生成菌减少，使肠道调节胰岛素敏感性、脂质代谢以及炎症信号的能力下降，调节影响甘油三酯和 HDL 的炎症信号的能力减弱。
同时，多样性丧失常伴胆汁酸代谢紊乱和肠道屏障功能受损，导致低度全身性炎症增加，从而强化血脂异常和胰岛素抵抗的循环。
关键有益菌属/菌种的特征性变化
属和种的水平，代谢综合征患者也呈现出特征性的变化，一些有益菌降低，一些有害菌升高，这些变化共同推动了血脂异常的发生发展。
⭐ 有益菌显著减少
✦Faecalibacterium prausnitzii（普拉梭菌）
【产丁酸，抗炎，改善肠屏障，丰度下降 → 丁酸减少 → 炎症增加 → 胰岛素抵抗和血脂异常加重】
普拉梭菌是人体肠道中丰度最高的产丁酸菌之一，它能够发酵膳食纤维产生大量的丁酸，丁酸不仅是肠道上皮细胞的主要能量来源，还具有抗炎作用，能够改善肠道屏障功能，减少炎症反应。
大量研究一致发现，代谢综合征患者中普拉梭菌的丰度降低。普拉梭菌减少，丁酸产生减少，肠道屏障功能受损，炎症增加，这些都会加重胰岛素抵抗和血脂异常。
✦Roseburia (罗氏菌属)
【产SCFA，丰度下降 → SCFA生成减少 → 代谢保护作用减弱】
罗斯氏菌属也是非常重要的产短链脂肪酸的细菌，它也能够发酵膳食纤维产生大量的丁酸和乙酸。罗斯氏菌减少，同样会导致短链脂肪酸产生减少，对代谢的保护作用减弱。
✦ Akkermansia muciniphila（嗜黏蛋白阿克曼菌，常简称它为Akk菌）
【增强肠屏障、改善胰岛素敏感性，降低甘油三酯】
Akk菌是一种专门降解肠道黏液层中黏蛋白的细菌，它对维护肠道屏障功能非常重要。
研究发现，Akk菌能够增强肠道屏障完整性，减少内毒素血症，还能够改善胰岛素敏感性，降低体重和血脂。
动物实验研究发现，给肥胖小鼠补充Akk菌，能够降低血清甘油三酯，改善胰岛素抵抗，减轻体重，效果非常显著。
✦ Christensenellaceae（克里斯滕森菌科）
【丰度与瘦体型及代谢健康正相关，代谢综合征患者显著减少】
这个科的细菌在健康人肠道中普遍存在。
多项研究发现，克里斯滕森菌科的丰度和代谢健康指数呈强正相关，和BMI、甘油三酯呈负相关。
代谢综合征患者中克里斯滕森菌科的丰度显著降低。有意思的是，研究还发现克里斯滕森菌科的丰度和瘦体型相关，携带克里斯滕森菌科多的人，不容易发胖，代谢也更健康。
其它还有：
⭐ 有害菌显著增加
✦Escherichia/Shigella（大肠杆菌/志贺氏菌属）
【LPS产生增加 → 内毒素血症 → 慢性炎症】
这些细菌属于变形菌门，是革兰氏阴性条件致病菌，它们的细胞壁含有大量的LPS。
代谢综合征患者中这些细菌的丰度显著升高，它们产生大量的LPS，更容易导致内毒素血症和慢性炎症。
✦ Desulfovibrio（脱硫弧菌属）
【高浓度硫化氢损伤肠屏障 → 炎症 → 代谢紊乱】
脱硫弧菌是一种硫酸盐还原菌，它能够还原硫酸盐产生硫化氢。硫化氢在低浓度的时候有一定的生理作用，但是高浓度的硫化氢对肠道上皮细胞有毒性作用，能够损伤肠道屏障，增加肠道通透性，还能够抑制线粒体呼吸，影响肠道上皮细胞的能量代谢，还会加重炎症，促进代谢紊乱。
研究发现，代谢综合征患者中脱硫弧菌的丰度显著升高，而且脱硫弧菌丰度和血压、甘油三酯呈正相关。
✦Clostridium clusters（一些梭菌属的细菌）
【影响胆汁酸代谢 → 血脂异常】
特定的一些梭菌集群和胆汁酸代谢紊乱相关，它们能够改变胆汁酸的代谢，影响胆汁酸的组成和信号功能，进而影响血脂代谢。这些梭菌过度生长，会导致胆汁酸代谢重编程，促进血脂异常的发生。
其它还有：
功能基因谱的特征变化
代谢综合征患者的微生物群功能能力下降，表现为：
这些功能性变化揭示了代谢综合征肠道微生态对血脂异常、胰岛素抵抗及慢性低度炎症的上游贡献。理解这些特征性变化，可以为精准干预提供明确靶点。
通用干预的局限性
常规药物在代谢综合征合并血脂异常的患者中疗效有时不理想，因为无法考虑影响甘油三酯、HDL 和全身炎症的特定肠道-胆汁酸-代谢物信号回路。
热量控制难以修复肠道生态
许多标准的健康饮食方法强调热量控制或食物限制（广泛限制），但它们可能无法可靠地恢复驱动胆汁酸受体信号（FXR/TGR5）和肝脂调控的肠道生态系统功能。
如果一个人的肠道菌群纤维发酵能力低且多样性减少，仅仅添加一些纤维或做出模糊的饮食改进，通常无法有效改善肠道胆汁酸转化模式，也难以调节VLDL生成或提升胰岛素敏感性。
低度慢性炎症难以消除
即便进行了饮食调整或生活方式干预，低度慢性炎症在代谢综合征患者体内仍可能持续存在。
这主要与短链脂肪酸产量下降和肠道屏障受损有关，导致内毒素（如LPS）进入循环，维持炎症。持续的炎症环境不仅影响脂质代谢，还强化胰岛素抵抗，使甘油三酯升高、HDL下降的血脂异常难以改善。
通用干预很少针对屏障完整性和 SCFA 生成的根本驱动因素（如持续可发酵的纤维数量/品种、富含多酚的植物摄入量，以及对发酵或益生元食品的个体耐受性）。如果不解决这些功能缺陷，脂质水平的改善可能会趋于平稳，因为炎症和胰岛素抵抗环境持续促进动脉粥样状、富含 ApoB 的脂蛋白谱。
个体差异决定效果
最重要的是一刀切的建议往往忽视了微生物生态和饮食反应中的个体间差异。
两个人可能都吃得更好，但他们的基线菌群组成、胆汁酸库、运输时间和代谢反应可能导致截然不同的结果。帮助一个人的微生物组产生 SCFA 或改善胆汁酸信号的机制，对另一个人可能影响不大，甚至因不耐受而加重症状。
如果没有基于功能标志物（如纤维摄入质量、炎症状态、血糖反应以及特定益生元/发酵策略耐受性）进行个性化调整，通用方案就不太可能在甘油三酯/HDL 和心血管代谢风险方面产生持久改善。
风险分层与早期预警
代谢综合征的发生发展是一个漫长的过程，从正常代谢到明确的代谢综合征，往往需要几年甚至十几年的时间。
肠道菌群变化：早于临床症状的预警信号
传统的危险因素，比如BMI、腰围、血压、血糖、血脂，这些都是在代谢异常已经发生之后才能发现异常。
而肠道菌群紊乱往往早于临床症状和生化异常的出现，也就是说，还没有出现血糖升高、血压升高、明确的血脂异常的时候，肠道菌群已经发生了改变。
风险分层与预测模型
基于这个特点，肠道菌群特征可以用于代谢综合征的风险分层和早期预警。
多项研究以及谷禾健康已经构建了基于肠道菌群特征的代谢综合征预测模型，这些模型的预测性能如何呢？
研究发现，基于肠道菌群特征构建的预测模型，对代谢综合征的曲线下面积（AUC）可以达到0.83-0.89，这个预测精度优于传统的危险因素，比如BMI、年龄这些指标。如果把肠道菌群特征和传统危险因素结合起来，预测精度还能进一步提高。
这个发现有什么临床意义呢？
它意味着我们可以通过检测肠道菌群，在疾病的早期阶段，甚至在还没有出现生化异常的时候，就识别出代谢综合征的高风险人群。
提前干预与疾病分期监测
研究发现，在糖耐量正常人群中，肠道微生物变化可比血糖异常提前3–5年被检测到。
也就是说，如果现在血糖、血脂都还正常，但是肠道菌群已经出现了特征性的改变，那么未来几年发生代谢综合征的风险就会显著升高，这个时候就可以提前进行干预，通过改变饮食、增加运动、补充益生菌益生元等方法，调整肠道菌群，阻止或者延缓代谢综合征的发生。这就是真正的上医医未病，预防重于治疗。
除了预测发病风险，肠道菌群变化还能够反映代谢综合征的疾病分期和严重程度。
研究发现，随着代谢综合征从早期到中期再到晚期，肠道菌群的紊乱程度也逐渐加重，α多样性逐渐降低，特征性改变也越来越明显。
因此我们可以通过检测肠道菌群，对疾病进展情况进行监测，了解疾病处于什么阶段，帮助我们制定更合适的干预策略。
个性化干预方案制定
现在医学界越来越强调精准医学，也就是根据每个人不同的特征，制定个性化的干预方案，而不是千人一方。肠道菌群检测就是实现个性化干预非常重要的一个工具，因为不同的人肠道菌群特征不一样，适合的干预方法也不一样。
例如，产短链脂肪酸菌缺乏。
如果肠道中产丁酸、产乙酸的有益菌明显减少，那么适合补充益生元，比如菊粉、低聚果糖这些益生元，它们能够选择性地促进这些有益菌的生长，增加短链脂肪酸产生，改善血脂代谢。
例如，Akkermansia muciniphila缺乏。
如果Akk菌丰度明显降低，那么可以补充特定的益生菌，或者吃一些能够促进Akk菌生长的食物，比如石榴、蔓越莓这些富含多酚的食物，能够促进Akk菌生长，改善肠道屏障功能，降低内毒素血症，改善血脂。
治疗反应预测与监测
评估药物干预效果
肠道菌群特征不仅仅能够帮助我们制定干预方案，还能够预测药物和生活方式干预的效果，通过肠道菌群特征预测对某种治疗方法的反应好不好，这对于临床治疗决策有辅助作用。
例如他汀类药物，他汀是临床上最常用的降脂药物，但是我们前面提到过，部分患者对他汀反应不佳，所以谷禾也一直在和临床推进合作看有没有办法在用药之前就预测哪些人反应好，哪些人反应不好呢？
研究发现，肠道菌群特征确实能够预测他汀的降脂疗效，特定的菌群特征。
评估减肥效果
减重，无论是通过生活方式减重还是减重手术，不同的人效果差异很大。
研究发现，基线肠道菌群中普雷沃氏菌/拟杆菌比例高的患者，减重干预的效果更好，体重减轻更多，血脂改善也更明显。另一方面，基线Akk菌丰度可以作为减重效果的预测因子，如果AKK菌丰度比较低，那么可能需要更强化的干预，或者先补充Akk菌，提高减重效果。
动态监测肠道菌群评估
在干预过程中，还可以通过动态监测肠道菌群来评估干预效果。干预之后，如果肠道菌群多样性恢复了，有益菌丰度增加了，有害菌丰度减少了，这些都可以作为代谢改善的早期生物标志物。
这些变化往往出现在血脂、血糖这些生化指标改善之前，所以我们可以通过监测菌群变化，早期了解干预是否有效，如果干预没有改善菌群，帮忙用户及时调整干预方案，避免无效治疗。
并发症风险评估
特定的肠道微生物标志物和代谢综合征并发症的风险相关，通过检测这些标志物，可以辅助评估并发症的发生风险，帮助我们进行风险分层和预防。
举例：和并发症风险有可能相关的指标：
次级胆汁酸升高
次级胆汁酸是肠道细菌代谢初级胆汁酸产生的，粪便次级胆汁酸升高和非酒精性脂肪肝的发生风险密切相关，如果有代谢综合征，同时粪便次级胆汁酸升高，那么可能需要提前进行筛查和干预。
<来源：谷禾健康肠道菌群检测数据库>
产短链脂肪酸菌减少
短链脂肪酸对代谢有保护作用，产短链脂肪酸菌减少，代谢性疾病进展的风险升高。所以检测发现产短链脂肪酸菌明显减少，那么需要更积极的生活方式干预，必要的时候补充益生元或者益生菌，增加短链脂肪酸产生，降低糖尿病等代谢疾病风险。
通过检测这些微生物标志物，我们可以更精准地评估不同并发症的风险，然后进行针对性的预防和干预。
一般支持策略
代谢综合征伴血脂异常越来越多地与肠道微生物组调节胆汁酸、炎症色调和代谢信号传递有关。一个核心支持策略是通过增加来自多样、最少加工的植物性食物（如豆类、全谷物、水果、蔬菜）的膳食纤维来改善微生物生态。
膳食纤维
膳食纤维为有益发酵菌提供能量，促进短链脂肪酸生成，如丁酸。丁酸可强化肠道屏障，减少循环内毒素（LPS），降低低度慢性炎症，从而改善胰岛素敏感性，减轻甘油三酯升高和HDL下降。可选益生元来源包括大蒜、洋葱、韭葱、芦笋、菊苣根/菊粉、青香蕉等，同时限制高度加工食品。
支持胆汁酸信号（天然食物）
由于肠道微生物也会调节胆汁酸，支持正常胆汁酸信号传递也是关键方法。某些细菌群落产生的二级胆汁酸可以与 FXR 和 TGR5 等受体相互作用，这些受体会影响肝脂的合成、葡萄糖处理和能量平衡。富含植物多酚和其他微生物群可及化合物的饮食可以促进更有利的细菌转变，并支持胆汁酸池，更好地支持代谢调节。
对于某些人来说，添加天然食物可能进一步增强微生物多样性和代谢反应性。每天通过多种植物（浆果、柑橘、石榴、绿叶蔬菜、十字花科蔬菜、特级初榨橄榄油、可可）增加多酚，以改善胆汁酸信号和微生物多样性。
长期饮食模式（减少加工食品）
持续减少超加工食品和过量添加糖的摄入，有助于防止菌群失调引发的动脉粥样性血脂模式（甘油三酯升高、HDL降低、非HDL/LDL升高）。
限制添加糖和精制淀粉（含糖饮料、甜食、白面包/糕点）的摄入，以减少甘油三酯负担，并限制微生物组驱动的炎症信号。
全食物饮食、逐步增加纤维摄入、改善胰岛素敏感性的生活方式，可长期强化肠-肝代谢轴，改善炎症标志物，帮助血脂向更健康的心血管风险水平转变。
如果能耐受，可以考虑发酵食品（如酸奶/克菲尔加活菌、酸菜、泡菜、天贝），以增强有益微生物并减少低度炎症。
健康脂肪与运动
选择健康脂肪而非饱和脂肪/反式脂肪（橄榄油、坚果、种子、牛油果；若耐受时可食用脂肪鱼类），以改善动脉粥样形成的血脂水平。
优先进行规律的体育活动（有氧+抗阻训练），减少久坐时间，以改善胰岛素敏感性和降低甘油三酯。
睡眠、压力管理
确保充足睡眠并管理压力（例如7-9小时睡眠、正念/呼吸/锻炼），以减少炎症，避免加重胰岛素抵抗和脂质指标。
个体化监测原则
由于胆汁酸代谢和肠道代谢物因人而异，应通过饮食和生活方式调整改善肠道功能，而尽量不要直接用补充剂替代饮食。益生菌或合生菌选择需依据有代谢或抗炎证据的菌株，并考虑剂量及个体反应。
对血脂异常患者，应避免在未监测的情况下过度干预，必要时结合血脂、血糖及炎症指标评估（如可用的CRP、血浆甘油三酯监测），尤其当存在他汀类药物或胆汁酸干预时。
复测/监测
复测的重要性和时间安排
对于伴有血脂异常的代谢综合征患者，在进行干预后进行复测是评估效果的重要环节。常见干预包括增加膳食纤维、提升植物多样性、摄入富含多酚的食物，有时还包括适量发酵食品。
一般建议干预8–12周后复测代谢和血脂标志物，以捕捉甘油三酯、HDL及非HDL/LDL的趋势性变化。这段时间足以让肠道代谢产物（如SCFA）和胆汁酸信号发生适应性改变，从而更明显地反映临床效果。
如果患者同时在进行降脂或胰岛素敏感性优化治疗，复测时间可由临床医生根据具体情况调整，但通常仍建议在同一个8–12周周期内进行安全性和有效性评估。
复测如何指导干预？
复测不仅评估血脂变化，还可用于验证干预模式是否改善肠道介导的炎症和胆汁酸代谢。需要注意的是，复测可以结合其他临床实验室指标解读结果。
最终目标是通过动态监测，确认肠道驱动的代谢物变化与甘油三酯、HDL及整体心血管代谢风险持续改善之间的相关性，而非依赖单次检测数据。这样可以为后续干预优化和个性化调整提供科学依据。
新兴治疗策略
近年来，针对代谢综合征和血脂异常的微生物干预研究呈现多条前沿方向，涵盖从益生菌到后生元的多种策略。
下一代益生菌
传统的益生菌主要是乳杆菌、双歧杆菌这些，而下一代益生菌是从健康人肠道中分离出来的，对代谢有明确益处的特定菌种，目前研究最多的就是Akkermansia muciniphila、Eubacterium hallii。
Akk菌我们前面多次介绍过，它能够改善肠道屏障，降低内毒素血症，改善胰岛素抵抗和血脂。
目前Akk菌已经进入了II期临床试验，初步结果显示，补充Akk菌能够显著降低代谢综合征患者的体重指数和甘油三酯，改善胰岛素抵抗，而且安全性很好，没有明显的不良反应。
Eubacterium hallii 是一种产丁酸菌，它也能够改善糖脂代谢，目前也在进行临床试验。相信在未来几年，这些下一代益生菌就会上市，给代谢综合征患者带来新的治疗选择。
粪菌移植(FMT)
粪便菌群移植就是把健康供体的肠道菌群移植到患者肠道内，重建患者正常的肠道菌群。
目前已经完成了一些小规模的研究，结果显示，健康供体FMT能够改善代谢综合征患者的胰岛素敏感性和血脂谱，部分患者改善效果能够维持三个月以上。
当然，目前FMT还存在一些问题，比如长期效果还不明确，供体菌群的质量控制，安全性等问题都还需要进一步研究。
未来通过把多种明确的有益菌按比例混合，代替完整的粪便，以解决供体质量控制和安全性问题，提升临床可行性，这个方向也是很有前景的。
噬菌体靶向调控
噬菌体干预通过特异性攻击目标有害细菌（如产TMAO菌），精准清除有害菌而不影响其他有益菌。相比广谱抗生素，这种方法副作用更小，精确性高。
动物实验显示，噬菌体可有效降低产TMAO菌群水平，减少血浆TMAO并降低动脉粥样硬化风险。
这个方向未来很可能开发出全新的治疗方法，精准地调节肠道菌群，改善血脂异常。
后生元干预
后生元不是活菌，而是细菌产生的有益代谢产物，或者细菌本身的一些成分，比如短链脂肪酸、特定的胆汁酸、细菌细胞壁成分等等。
后生元和活菌相比，有很多优势：
多个后生元产品已进入临床试验，未来几年有望面市。
除了这四个主要方向，还有很多其他的策略在研究之中，比如精准化营养饮食干预、益生菌+益生元的合生元、膳食益生元促进特定有益菌生长等等，这些策略都在进行研究，未来会有更多的干预方法可供选择。
整合医学模式
未来代谢综合征的管理，预测会走向多组学整合的精准医学模式，也就是整合多个层面的信息，为每个患者制定最精准的预防和治疗方案。
具体来说，整合主要包括四个层面：
基因组学：评估遗传易感性
每个人的遗传背景不同，对代谢综合征的易感性和药物反应也存在差异。通过基因组学检测，可以了解个体携带的易感位点、患病风险以及对特定药物的反应，为精准干预提供基础。
微生物组学：分析肠道菌群特征
肠道菌群是代谢综合征干预的重要对象。通过分析肠道菌群组成与功能基因，可识别有益菌减少、有害菌增加或功能异常的情况。结合这些信息，可以制定个性化干预方案，包括膳食、益生菌/益生元以及生活方式调整。
代谢组学：反映代谢状态
代谢组学通过检测血液、粪便等样本的代谢谱，如血脂、血糖、TMAO、胆汁酸和短链脂肪酸水平，直观反映个体代谢状态，同时也可评估肠道菌群功能。与宏基因组学结合，可以更全面地了解代谢综合征的发病机制和个体差异。
生活方式组学：定制可执行方案
每个人的饮食、运动、睡眠和压力水平不同。生活方式组学通过收集这些数据，将干预措施与个人习惯匹配，从而制定切实可行、易于长期坚持的方案，提升干预效果。
多组学整合的价值
通过整合基因组学、微生物组学、代谢组学和生活方式组学的数据，可以对代谢综合征风险进行精准评估，制定最适合个体的干预策略，实现精准预防和个性化治疗。这将是未来代谢综合征管理的发展方向。
代谢综合征伴血脂异常的发生与发展，不仅涉及传统的血脂、血糖和体重因素，更深层次地与肠道微生物群调控的胆汁酸代谢、炎症状态及代谢信号传递密切相关。本文梳理了肠道微生物群通过多个不同的机制影响宿主的脂质代谢：
这五个机制共同作用，最终影响血脂水平，促进血脂异常的发生发展。
从临床应用的角度来看，肠道菌群检测能够帮助我们进行风险分层和早期预警，制定个性化的干预方案，预测治疗反应，评估并发症风险。这些应用正在逐渐从研究走向临床，未来肠道菌群检测很可能会成为代谢综合征患者常规评估的一部分。
尽管当前仍存在科学问题和技术挑战，如微生物-宿主交互作用、长期干预安全性及微生物组-药物相互作用，但随着多组学整合和大规模临床研究的推进，这一领域有望实现从基础研究到临床实践的快速转化。
未来需要更大规模的前瞻性队列研究，来进一步明确肠道菌群改变和代谢综合征发生发展的因果关系，还需要设计严谨的大规模临床试验，来验证各种肠道菌群干预方法的长期有效性和安全性。
但是无论如何，这个领域的发展方向是非常明确的，随着研究的不断深入，我们对肠道微生物组在代谢综合征中作用的理解会越来越深入，干预方法也会越来越成熟。
未来已来，对于代谢综合征高风险人群，以及已经患有代谢综合征的患者而言，肠道微生物组有望成为代谢综合征管理的重要抓手，了解自己的肠道菌群特征，不仅仅是了解当下的健康状态，更是把握未来健康主动权的重要一步。
希望更多的人能够了解肠道微生物组与代谢健康的关系，重视肠道健康，通过健康的饮食和生活方式，维护良好的肠道菌群平衡，远离代谢综合征，远离心血管疾病和糖尿病，享受健康美好的生活。
注：本账号内容仅供学习和交流，不构成任何形式的医疗建议。
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谷禾健康
编辑
在全球范围内，乳腺癌已成为女性发病率最高的恶性肿瘤，同时也是导致全球癌症相关死亡的第四大原因之一，严重威胁着女性的生命健康。为了最大程度降低复发风险、延长生存期，辅助化疗几乎是绝大多数乳腺癌患者的必经之路。然而，化疗在带来生存希望的同时，也常常伴随着一系列令人痛苦的副作用。其中，癌症相关疲劳便是最为常见、也最容易被忽视的问题之一。
对于许多乳腺癌患者来说，化疗的艰辛不仅在于治疗本身，相比于脱发、恶心等常见副作用，更在于一种挥之不去的、深入骨髓的疲惫感。这种疲惫并非休息一下就能缓解，它有一个专业名称——癌症相关疲劳（Cancer-Related Fatigue，简称 CRF）。它正悄然影响着无数患者的生活质量，甚至可能比疾病本身更令人困扰。
很多人会觉得，“化疗累一点不是很正常吗？休息休息就好了。” 但事实上，癌症相关疲劳绝非简单的身体劳累，它有着明确的医学定义。
美国国家综合癌症网络（NCCN）将其描述为一种持续存在、令人痛苦的身体、情感和 / 或认知层面的疲惫感，这种疲惫与近期的活动量不成比，会严重干扰正常生活，比如无法完成家务、难以专注交流、甚至连起床都觉得费力。
更关键的是，这种疲劳很难通过常规休息缓解。哪怕患者睡足 10 小时，依然会觉得浑身无力、精神涣散，这种持续性的消耗，比身体上的疼痛更易击垮患者的心理防线。
研究数据显示，超过90%的化疗患者会经历癌症相关疲劳，而在乳腺癌患者群体中，由于常需要接受多种治疗手段（如手术、放化疗、内分泌治疗等），疲劳的发生率和严重程度更高。高达30%的乳腺癌幸存者在治疗结束后数年，仍被重度疲劳所困扰。
这种长期疲惫不仅限制了她们的身体活动能力，还阻碍了重返工作岗位的步伐，对心理和社交生活造成了深远影响。癌症相关疲劳的危害远不止于主观感受上的不适。研究证实，疲劳的严重程度与患者的生活质量呈显著负相关，甚至可能影响生存结局。
尽管如此，目前医学界对癌症相关疲劳的内在发生机制仍知之甚少，这也导致临床上缺乏足够有效的、基于循证医学的干预手段。传统的治疗手段，如睡眠指导、运动疗法、心理干预等，虽然有一定帮助，但对于中重度疲劳的患者往往效果有限。这也使得寻找有效的治疗靶点、开发针对性干预措施变得尤为迫切。
随着人体“第二基因组”——肠道菌群研究的深入，科学家们开始将目光投向了我们的肠道。肠道中庞大的微生物生态系统不仅在消化吸收中发挥重要作用，更是人体最大的免疫器官，并通过复杂的神经-免疫-内分泌网络与大脑进行双向沟通，形成所谓的”肠-脑轴”。越来越多证据表明，肠道菌群可能在癌因性疲劳的发生发展中扮演关键角色。
化疗药物在杀死癌细胞的同时，往往也会攻击肠道中的有益菌群，导致菌群结构失衡。当肠道菌群失去平衡，肠道这道天然屏障就会受损出现“肠漏”，原本被“关”在肠道内的微生物产物和某些神经活性代谢物质，就可能进入血液循环。这些物质会沿着“肠-脑轴”激活神经、免疫和内分泌等多条通路，促使体内释放出一系列炎性因子和活性物质（比如IL-6、脂多糖等）。这些物质可能引发神经炎症，对中枢神经系统产生影响，最终表现为一种难以缓解的疲惫感。与此同时，这种内在变化还可能影响患者的行为，比如让人不自觉地减少活动、不愿社交，从而进一步加重疲劳的恶性循环。
2026年，发表在国际知名肿瘤学期刊《Frontiers in Oncology》上的一项最新前瞻性队列研究，该研究不仅证实了肠道菌群在化疗疲劳中的核心作用，最新的研究发现，我们或许可以通过分析患者化疗前的肠道菌群特征，提前预测她们在治疗过程中可能出现疲劳的风险。这为早期干预、预防严重疲劳的发生开辟了全新的思路。通过该研究深入探讨肠道菌群如何成为预测化疗疲劳的”生物密码”。
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为了探究肠道菌群与癌因性疲劳之间的真实因果与预测关系，苏州大学的研究团队设计了一项严谨的前瞻性队列研究。与以往只能观察“当前状态”的横断面研究不同，前瞻性研究的特点在于它能预见未来，通过在事件发生前就开始收集数据，而不是回顾过去发生的事情。这样的设计能够避免回忆偏差，更准确地揭示因果关系和预测模型。
研究团队在2021年期间，从两家三甲医院招募了100名即将首次接受辅助化疗（共四个周期）的女性乳腺癌患者。为了确保研究的纯粹性，采用严格的入组标准：患者在入组前均没有精神疾病、胃肠道疾病、血液或内分泌系统疾病，且在过去三个月内未使用过抗生素或益生菌。这些严格的排除标准，旨在最大程度地保证所采集到的肠道菌群样本能反映其“原生态”，排除其他疾病或药物的干扰。所有患者均在开始辅助化疗之前入组，确保可以获得她们的”基线数据“——也就是在化疗前还未对肠道菌群产生影响的状态。采用配对粪便和血液样本，以探索潜在的神经免疫-内分泌途径。
为什么特别关注“第三个化疗周期”？
临床经验和既往纵向研究表明，接受四个周期化疗的乳腺癌患者，其疲劳感往往在第三个周期达到顶峰。此时，化疗药物的累积毒性最大，患者的生理和心理承受力往往处于临界点。
如果在这个阶段出现中重度疲劳，极易导致化疗减量甚至中断，直接影响患者的生存预后。因此，精准预测并干预第三周期的疲劳，具有极高的临床价值。
研究人员在患者化疗前（基线）收集了她们的粪便样本、血液样本，并进行了详细的疲劳量表评估（包括癌症疲劳量表CFS和视觉模拟疲劳量表VAFS）。
1
癌症疲劳量表
癌症疲劳量表（Cancer Fatigue Scale, CFS）由日本学者Okuyama于2000年开发的，广泛用于评估癌症患者疲劳症状，该量表包括躯体疲劳、情绪疲劳、认知疲劳三个维度，共15个条目。每个项目均采用5分制李克特量表（1-5）进行评分，总分范围为0-60。分数越高，表示疲劳越严重。
2
视觉模拟疲劳量表
视觉模拟疲劳量表（Visual Analog Fatigue Scale, VAFS）用于使用具有11个等级的标尺评估患者的疲劳水平，从“我不觉得累”到“我觉得筋疲力尽”。VAFS采用0-10的数值评分。
0表示无疲劳，1-3表示轻度疲劳，4-6表示中度疲劳，7-10表示重度疲劳。
随后，在患者进行到第三个化疗周期时，再次进行随访评估。根据第三周期的VAFS评分，患者被分为两组：
16S rDNA测序和微生物多样性数据分析
该项目所有患者的粪便样本，使用杭州谷禾提供的专用常温保存管进行采集和储存，并在谷禾实验室完成了16S扩增子测序及生物信息分析。
样本采用专用的DNA提取试剂盒(GHFDE100 DNA isolation kit)从粪便样本中提取细菌总基因组DNA，对16S rDNA基因的V4高变区进行PCR扩增。采用Illumina NovaSeq 6000高通量测序平台测序，结合生物信息学分析流程（如VSearch聚类、SILVA数据库注释等），计算得到从门到属各个分类层级的微生物相对丰度。
16S扩增子测序的临床转化价值
在众多微生物组学技术中，16S扩增子测序在临床队列探索中具有不可替代的价值。其优势主要体现在：
研究结果发现：
基线时，Y0组和Y1组在躯体疲劳、认知疲劳、疲劳总评分（CFS评分）和疲劳程度（VAFS评分）方面无显著差异（P >0.05）。
然而，在第三个化疗周期，观察到两组之间在身体疲劳、情绪疲劳、疲劳总评分和疲劳程度方面存在显著差异（P< 0.05），Y1组的所有评分均高于Y0组。而在化疗开始前，那些后来在第三周期发展为中重度疲劳（Y1组）的患者，其肠道菌群结构已经与轻度疲劳（Y0组）患者出现了显著差异。这表明，肠道菌群并非在化疗后才被动改变，而是在治疗开始前就可能决定了个体对化疗毒副反应的易感性。
1. 菌群失衡的早期信号：
B/F比值升高与变形菌门增殖
在门水平上，肠道菌群主要由拟杆菌门 、厚壁菌门 、变形菌门、梭杆菌门 (Fusobacteria) 构成，这四大菌门的总和占比均超过了菌群总数的95%。进一步研究发现，中重度疲劳组患者在化疗前的拟杆菌门/厚壁菌门比值（B/F比值）显著高于轻度疲劳组（1.15 vs 1.03, P = 0.043）。
注：B/F比值长期以来被视为衡量肠道菌群健康状况的宏观指标之一，其升高通常与肥胖、炎症性肠病等多种代谢和炎症性疾病相关，暗示着肠道微生态的失衡。
更值得注意的是，中重度疲劳组患者肠道内的变形菌门丰度显著增加（8.03% vs 5.01%, P = 0.039）。变形菌门被誉为“微生物界的杂草”，其在肠道中的过度扩张是菌群失调的典型标志。变形菌门下包含了大量潜在的致病菌，在大肠杆菌、沙门氏菌、幽门螺杆菌等常见致病菌中都占主导地位，它们大多属于革兰氏阴性菌，其细胞壁外膜富含脂多糖（LPS，即内毒素）。
注：LPS是引发人体全身性炎症反应的强烈触发器，其水平的升高意味着肠道内存在一个潜在的“炎症火药库”。
在菌群多样性方面，两组之间的α多样性无显著差异（Shannon指数P = 0.505，Simpson指数P = 0.820，Chao1指数P = 0.326）；β多样性分析也显示两组菌群结构整体相似（ANOSIM及PERMANOVA分析P值均大于0.05），主坐标分析结果见图1。
图1：两组患者肠道菌群的α多样性与β多样性分析
编辑
虽然整体多样性指数（如Shannon, Simpson, Chao1）无显著差异，但PCoA图显示两组样本在空间分布上略有分离趋势，预示着特定菌群的丰度已悄然改变。
2. 产短链脂肪酸菌匮乏
通过LEfSe（线性判别分析效应量）深度挖掘，研究人员发现，轻度疲劳组（Y0组）患者肠道内富含考拉杆菌属（Phascolarctobacterium）和瘤胃菌科（Ruminococcaceae）等有益菌。这些细菌是肠道内著名的产短链脂肪酸菌（尤其是丁酸）。
注：丁酸不仅是肠道黏膜细胞的主要能量来源，能维护肠道屏障的完整性，还能穿透血脑屏障，发挥强大的抗炎和神经保护作用。
相反，中重度疲劳组（Y1组）患者体内这些“护城河”细菌的丰度显著降低，取而代之的是韦荣球菌属（Veillonella）、巨球型菌属（Megasphaera）以及肠杆菌目（Enterobacteriales）等条件致病菌的增多。这些菌群的富集，进一步加剧了肠道微环境的促炎状态（图2）。
图2：LEfSe分析揭示了两组患者在化疗前肠道菌群的特征性差异
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红色代表中重度疲劳组（Y1）富集的菌群（如变形菌门下的γ-变形菌纲、肠杆菌目、肠杆菌科），绿色代表轻度疲劳组（Y0）富集的菌群（如瘤胃菌科下的RFN20、考拉杆菌属）。
3. 构建高精度预测模型：AUC高达0.82
基于上述发现，研究团队将基线肠道菌群特征与临床协变量结合，构建了一个多因素逻辑回归预测模型。这个模型的强大之处在于，它不仅仅依赖于单一指标，而是综合了多个维度的信息，模拟了临床决策的复杂性。
模型变量的协同解读
最终进入模型的变量包括：
◐ 菌 群 变 量
◐ 临 床 变 量
◐ 其 他 临 床 协 变 量
包括年龄、BMI、癌症分期等，尽管这些因素在单变量分析中可能与疲劳有关，但在加入了强大的菌群变量后，它们的独立预测能力被削弱。这反过来证明，肠道菌群可能是连接这些临床因素与疲劳结果的更底层的生物学中介。
结果显示，该模型预测患者在第三周期是否会发生中重度疲劳的准确率（AUC值）达到了0.82（95% CI: 0.73 – 0.90, P < 0.001）。 AUC值是衡量模型预测能力的标准，0.82意味着该模型具有“良好”到“优秀”的区分能力。
在最佳截断值下，该模型的敏感性为82.8%（能正确识别出82.8%的未来高疲劳患者），特异性为71.4%（能正确识别出71.4%的未来低疲劳患者）。这意味着，通过化疗前的一次粪便16S测序，结合简单的疼痛评估，医生就能以较高的准确率找出那些容易在化疗中严重疲劳症的高危患者，从而提前进行干预。
为了弄清肠道里的细菌究竟是如何影响大脑产生疲劳感，研究人员从100人的大队列中随机抽取了13名患者组成子队列：CRF无显著变化组（n=6）和CRF增加组（n=7）。
先导队列（n = 13）与整体队列（n = 100）在社会人口学或临床特征上无显著差异（均为 P > 0.05），验证了随机抽样子样本的代表性。对比了她们化疗前后肠道菌群和血液中神经免疫内分泌指标的动态变化。结果揭示了一条清晰的“肠-脑轴”致病链。
1
屏障破损：产丁酸菌Blautia减少与LPS泄漏
在化疗过程中，随着疲劳感加剧的患者，其肠道内的厚壁菌门，特别是经黏液真杆菌属（Blautia）的丰度出现了显著下降（P = 0.011）。Blautia是肠道内极其重要的产丁酸菌。当它减少时，肠道内短链脂肪酸（SCFAs）的产量锐减。这不仅导致肠道黏膜细胞失去营养支持，发生肠漏，还使得变形菌门产生的内毒素（LPS）趁机大量进入血液循环。相关性分析也证实，在化疗前，Blautia的丰度与血清LPS浓度呈显著负相关（图3）。
图3：肠道菌群与神经免疫内分泌指标
及疲劳评分的相关性热图
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化疗前（a），Blautia与BDNF呈显著正相关，与疲劳评分（CRF）和LPS呈显著负相关。而巨球型菌属（Megasphaera）则与CRF、IL-6和NGF呈正相关，清晰地展示了“好菌”与“坏菌”的不同角色。
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神经炎症：LPS如何抑制“大脑肥料”BDNF？
——LPS引发的免疫反应与神经炎症
进入血液的LPS会激活免疫系统（如TLR4受体），引发全身性的炎症反应，导致白细胞介素-6（IL-6）等促炎细胞因子释放。这些炎症因子和LPS能够穿透或破坏血脑屏障，引起中枢神经系统的神经炎症。
已有研究表明，在神经炎症模型中，LPS会激活大脑中的小胶质细胞。被激活的小胶质细胞会释放大量炎症介质，同时上调组蛋白去乙酰化酶2（HDAC2）的表达。HDAC2的过度活跃会抑制BDNF基因的转录，从而导致BDNF蛋白合成减少。
简而言之，LPS就像一个信号，告诉大脑的免疫系统进入战备状态，而这种“战备状态”的代价之一，就是抑制了用于日常维护和修复大脑的“肥料”（BDNF）的生产。
——BDNF浓度下降与疲劳的关系
研究还发现：疲劳加剧的患者，血清中的脑源性神经营养因子（BDNF）浓度显著下降（P = 0.035）。BDNF被誉为“大脑的肥料”，是调节神经元能量代谢、促进神经可塑性和维持情绪稳定的核心物质。其水平的下降，直接与抑郁、认知障碍和疲劳感相关。这一发现也与以往“肠道菌群影响神经营养信号”的研究结论一致。
——肠道菌群失调对疲劳的影响
结合研究结果，为我们可以清晰理解肠道菌群通过肠道-脑轴影响癌因性疲乏的机制提供了线索。
本研究中观察到的血清脑源性神经营养因子BDNF水平下降，形成炎症与神经营养支持不足之间的恶性循环。很可能是短链脂肪酸减少与全身炎症增强共同作用的关键结果，而BNDF作为神经元能量代谢与可塑性的核心调控因子，其水平降低可能直接导致中枢性疲劳的发生（图4）。
图4：肠道菌群通过“肠-脑轴”影响癌因性疲劳的机制图
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化疗导致菌群失调（产SCFA菌↓，革兰氏阴性菌↑） → 肠道屏障受损，LPS入血 → 激活TLR4等通路，引发全身炎症（IL-6↑） → 炎症信号和LPS穿过血脑屏障，抑制大脑BDNF表达（BDNF↓） → 最终导致中枢性疲劳（CRF↑）。
✍ 科普延伸：与“慢性疲劳综合征”异曲同工
其实，不仅是癌症化疗患者，在普通的肌痛性脑脊髓炎/慢性疲劳综合征（ME/CFS）患者中，科学家也观察到了极其相似的菌群特征。
一篇于2025年发表在《Journal of Translational Medicine》的综述指出，ME/CFS患者普遍存在肠道菌群失调，其核心特征同样是促炎类群（如变形菌门）增加，而产短链脂肪酸的有益菌（如粪杆菌、罗斯氏菌）减少。
这种跨疾病的共性，强有力地印证了本研究的结论：化疗作为一种强烈的外部冲击，诱导或加剧了与慢性疲劳疾病相似的肠道微生态失衡模式，最终通过“肠-脑轴”的神经炎症通路，在大脑中“投射”出了难以克服的疲劳感。
这项研究的重要价值在于，癌因性疲劳本是一种主观的、难以评估的症状，通过早期肠道菌群检测结合疲劳量表评估和相关血液标志物检测，可以为临床医生和患者提供了早期干预和防控的可能性。
总体而言，苏州大学的这项研究不仅为我们描绘了肠道菌群、神经免疫内分泌系统与化疗疲劳之间的复杂网络，更进一步证实并拓展了以往的研究结论：化疗前的肠道菌群特征，有望成为预测乳腺癌患者化疗期间CRF的生物标志物，例如，通过化疗前肠道菌群检测，评估其B/F比值、变形菌门丰度及产丁酸菌的比例，将可能成为由化疗引起的癌因性疲劳的重要评估预测指标。医生可以提前介入，给予更积极、更具针对性的支持性辅助干预。
通过监测血液标志物，来动态评估干预效果。血清BDNF水平的下降与疲劳加重密切相关。在临床实践中，血清BDNF可以作为一种便捷的血液生物标志物，用于动态追踪患者的疲劳进展，为干预措施的有效性提供有力证据。
我们可以从以下几个维度构建抗疲劳防线：
肠道菌群，作为连接化疗药物、宿主免疫和中枢神经系统的关键枢纽，未来有望成为肿瘤支持治疗的核心关注点。随着16S rDNA测序等高通量微生物组学技术的普及与成本降低，个体化肠道菌群检测或将成为肿瘤精准治疗不可或缺的一环。
注：本账号内容仅供学习和交流，不构成任何形式的医疗建议。
谷禾健康
植物性食物 Plant-based Diet
食物，尤其是植物性饮食，具有复杂的化学多样性。然而，肠道细菌大规模代谢植物营养素的活动在很大程度上仍是不完全清楚的。
近日，来自德国耶拿莱布尼茨天然产物研究与感染生物学研究所（Leibniz-HKI）微生物组的 Gianni Panagiotou团队联合上海交通大学医学院于发表在《Nature microbiology》整合并系统分析了包含酶反应和食物健康益处信息的多个数据库，以及3,068个全球公开的人类微生物组数据和来自可食用植物的775种植物营养素，发现植物营养素的转化与多种肠道微生物编码的酶相关。
通过结构预测与体外实验证实关键菌株（如 Eubacterium ramulus）对黄酮类化合物的特异代谢作用及其关键酶的催化功能。植物营养素的转化能力存在显著个体差异和地域特异性，五大洲人群共享630种核心转化通路，且疾病，年龄，肥胖等都会改变我们的代谢能力。
最终，这项研究告诉我们：我们吃下的植物性食物中含有数千种化学物质，其中许多需要经过你肠道中数万亿微生物的“加工处理”才能被人体有效利用。
同时该研究创新性地建立了“膳食化学—微生物酶—宿主健康”多层耦合框架，暗示在未来，营养师和医生可能会常规分析你的肠道微生物组，以推荐最适合你个人“肠道化工厂”的饮食方案，让我们真正迈向个性化营养的新时代。
“饮食决定健康”这一简单概念正被更复杂的理解所取代：我们的健康不仅取决于吃什么，还取决于我们的肠道微生物如何处理我们所吃的食物。”
就如刚发表在《Nature Microbiology》上的这项开创性研究，系统地探索了肠道微生物如何代谢植物性食物中的化学物质（称为植物营养素），以及这一过程如何影响我们的健康。来自德国、丹麦、中国等国家的科学家团队整合了全球3,068个人类肠道微生物组数据和1,300多种植物营养素信息，揭示了一个肠道惊人的”代谢宇宙”：我们肠道中约70%的微生物酶参与植物营养素的生物转化。
这意味着，当你咬下一口新鲜的草莓或清脆的西兰花时，你肠道中的微生物正在加班加点地将这些复杂化合物转化为对你身体有益的物质——但前提是拥有理想的微生物团队。
黄酮类化合物是植物性食物重要的次级代谢产物，隶属多酚类物质，广泛存在于多种膳食植物来源中，如水果、蔬菜、草药、种子、谷物及饮料等。其基本骨架通常由芳香环 A 与杂环 C 相连，并与另一芳香环相结合形成特征性结构。依据化学结构差异，黄酮类可进一步分为黄酮、黄酮醇、黄烷酮、黄烷醇、异黄酮和花青素等主要类型。
摄入后，部分黄酮类化合物可在小肠中经上皮酶 O-脱糖基化后被吸收；进入肠上皮细胞与肝脏后，吸收的黄酮类苷元进一步发生 I 相与 II 相代谢转化。然而，多数膳食黄酮类化合物（及其 I/II 相代谢产物）会到达大肠，并在肠道菌群作用下被进一步改造。大肠细菌酶可介导多种结构修饰反应，如脱羧、开环、还原、异构化和去甲基化等。
由于膳食黄酮多以糖苷形式存在，肠道细菌的 α-L-鼠李糖苷酶 可去除末端 α-L-鼠李糖，将其转化为葡萄糖苷；随后 β-葡萄糖苷酶进一步脱糖生成可吸收的苷元，苷元既可在大肠被吸收，也可继续代谢为多种开环产物。
肠道菌群介导的黄酮类代谢中，雌马酚（equol）生物合成途径是研究最为深入的代表之一，其核心在于一系列关键酶将异黄酮苷元逐步转化为雌马酚。
另一条较为清晰的途径是黄酮/黄酮醇的降解代谢，其中 Flavonifractor plautii 与 Eubacterium ramulus被认为是参与转化的活跃菌种；在这些菌种中已鉴定出多种相关酶，包括黄酮/黄酮醇还原酶（Flr）、查尔酮异构酶（Chi）、黄烷酮/黄烷醇裂解还原酶（Fcr）以及根皮苷水解酶（Phy）。
黄酮类化合物及其微生物代谢产物因具备抗炎、抗氧化与抗癌等生物活性而与多种健康获益相关，其保护作用已在结直肠癌（CRC）和炎症性肠病（IBD）等疾病研究中得到支持。
植物营养素与微生物酶的完美匹配
当想研究这个复杂关系时，首先面临的挑战是如何将植物性食物中的化学物质与肠道微生物产生的酶联系起来。研究团队人员从NutriChem 2.0数据库中获取了7,825种与可食用植物相关的低分子量植物营养素，并功将超过1,500种化合物与具有独特酶库编号的酶联系起来。经过精细筛选，最终确定了1,388种植物营养素与4,678种酶相关联。
通过分析全球3,068个健康人的肠道微生物组数据，研究团队发现这些植物营养素中有775种可被肠道微生物酶转化，涉及1,118种可食用植物。令人惊讶的是，约64%（1,226种）的这些酶仅存在于肠道微生物物种中，而在人类基因组中不存在。这意味着，如果没有肠道微生物的帮助，我们的身体将无法代谢这些植物性化合物。
广泛的代谢能力
约67%的肠道微生物酶可能参与植物营养素的生物转化
独特的微生物贡献
约64%的植物营养素转化酶仅存在于肠道微生物中，人类基因组中不存在
主要参与者
拟杆菌门和变形菌门，是最常见的植物营养素转化菌门
核心化学类别
萜类、黄酮类和生物碱是主要被转化的植物营养素类别
主要酶类别
氧化还原酶、转移酶和水解酶是参与转化的主要酶类
值得注意的是，达人群中肠道细菌物种的丰度和流行度与其基因组转化植物营养素的能力呈正相关。这意味着那些在我们肠道中更常见、数量更多的细菌，往往具有更强的代谢植物性化合物的能力。
研究团队特别关注了21种被认为是健康饮食选择的常见食物，发现它们中超过一半的已识别植物营养素与肠道微生物酶相关联。例如，黄酮类化合物根皮素的糖基化（由EC 2.4.1.4催化）和根皮素向3-(4-羟苯基)丙酸的转化（由查尔酮异构酶EC 5.5.1.6催化）都是已知的与健康相关的生物转化过程。
注：Parsnips 是英文里对 “欧洲防风草 的称呼，一种根茎类蔬菜，外形有点像白色胡萝卜。
这些发现表明，我们日常食用的许多健康食物，如蓝莓、绿茶、坚果等，其健康益处可能在很大程度上依赖于我们肠道微生物的代谢能力。换句话说，如果你肠道中缺乏特定的微生物或其产生的酶，即使食用”超级食物”也可能无法获得其全部健康益处。
随着益生菌产品的普及，许多人可能认为服用益生菌补充剂可以获得与健康肠道微生物相同的益处。但这项研究揭示了一个重要事实：常见益生菌在代谢植物营养素方面的能力远不如我们肠道中自然存在的某些细菌。
益生菌的短板 与 肠道细菌的特长
研究人员注释了59种益生菌的基因组，发现这些菌株中的酶可以潜在地转化775种与肠道微生物酶相关的植物营养素中的525种。然而，在186种与次级代谢相关途径的植物营养素中，只有116种可被益生菌和肠道微生物酶共同修饰，而70种只能被肠道微生物酶修饰。
更重要的是，能够修饰这些植物营养素的肠道细菌种类平均为158种，而能够做到这一点的益生菌种类平均仅为8种。这意味着，许多植物性食物中的生物活性化合物需要我们肠道中特定的”本土”细菌才能被有效代谢，而常见的益生菌补充剂可能无法提供这种能力。
研究还发现，共享和肠道限制性植物营养素在结构特征上存在差异。含有羧酸和羰基的植物营养素（如反式肉桂酸和柚皮素）特别富集在共享化学空间中，而肠道限制性植物营养素则富含苯环和双环基团。
注：
原文中 shared phytonutrients（共享）：既能被肠道常驻菌也能被常见益生菌，预测/注释到可代谢的植物营养素。
gut‑restricted phytonutrients（肠道限制性）：只被肠道常驻菌预测/注释到可代谢，而未在益生菌物种中预测到可代谢的植物营养素。
所以，肠道限制性在这里就是一个相对概念：相对于他们纳入分析的那批益生菌而言，这些化合物的代谢能力更“限制在肠道本土菌里”。
体外实验验证：Eubacterium ramulus的明星表现
为了验证这些发现，研究团队在实验室中测试了六种具有高生物转化潜力的肠道菌株对36种植物营养素的代谢能力。结果令人瞩目：Eubacterium ramulus（一种常见的肠道细菌）表现出最强的生物转化活性，能显著代谢12种底物中的11种。
黄色的代表Eubacterium ramulus 菌种
进一步研究发现，Eubacterium ramulus含有一种名为EC 5.5.1.6的酶，能够催化两种黄酮类化合物——butein和isoliquiritigenin的生物转化。当存在活的E. ramulus时，这些化合物的转化速度显著加快，并且只在活菌存在的情况下才能检测到下游产物。这一发现不仅验证了计算预测，还为理解特定细菌如何影响植物营养素的代谢提供了机制性见解。
研究结果对益生菌行业提出了挑战。许多商业益生菌可能无法提供我们肠道中自然存在的某些细菌所具有的代谢能力。同时也意味着保护我们原生肠道微生物组多样性的重要性。
如果你曾经疑惑为什么某些食物对你的朋友或家人有效却对你似乎没什么作用，这项研究可能给了答案。研究发现，植物营养素的生物转化存在显著的个体间和地理变异性，这解释了为什么相同的饮食对不同人会产生不同的健康效果。
个体差异：与α多样性（群落丰富度/均匀度）的关系
分析显示，在个体微生物组中注释的酶中，平均70%与植物营养素生物转化相关，而在次级代谢相关途径中这一比例高达90%。然而，植物营养素相关酶的比例与微生物组α多样性呈负相关，这表明植物营养素生物转化是肠道微生物群的普遍特性。但对于参与次级代谢的酶来说，这种相关性是正的，表明肠道微生物转化次级代谢相关植物营养素的能力存在差异。
个体差异很大，但洲际总体很相似
个体间植物营养素转化范围差异明显：每人可被转化的植物营养素数量在264–620之间（覆盖5个地理区域）。
植物营养素相关的微生物组独特性在不同个体之间显著高于同一个体内部。
但把人按“洲/地区”汇总后，整体“植物营养素与食物生物转化相关的酶学机器”在各地区高度相似：5个地区共同关联到的植物营养素有630种；
只有少数显示强地域特异性（如亚洲10种、大洋洲2种）。
例如黄烷醇类（taxifolin）及其相关酶 EC 1.1.1.219 只在亚洲个体中被注释到，可能与当地食物/药用植物相关。
地理差异：祖籍可能影响你的代谢能力
地理差异的有趣发现所有地区的肠道微生物组都能代谢630种常见植物营养素；然而，也有一些植物营养素表现出高度的地理特异性。
例如，黄酮类化合物taxifolin（存在于荔枝和柘树等食物中，后者是东亚的传统药物）及其相关酶EC 1.1.1.219仅在亚洲个体中被注释到。这种地理特异性可能反映了长期饮食传统与肠道微生物组之间的共同进化。
某些植物营养素的代谢能力具有地理特异性；且不同洲的酶谱仍显著不同，反映饮食差异。非洲和亚洲与其他地区的差异尤为显著，这反映了区域饮食的巨大差异。酶的变化与特定化学类别（包括黄酮类和脂肪酸相关化合物）显著相关。
为了探索饮食如何塑造这些模式，研究人员使用了已有的连续饮食信息和配对的宏基因组数据。Procrustes分析显示，可食用植物饮食记录与这些可食用植物1,665种植物营养素相关的酶丰度之间存在显著一致性，表明食用植物的摄入与微生物组的植物营养素生物转化潜力相关。
更有趣的是，对美国出生的个体和居住在泰国、刚移民到美国或已在美国生活至少20年的泰国人的数据集进行的相似性分析发现，尽管饮食习惯的适应相对温和，但泰国参与者的食用植物相关酶组成随着时间推移变得与美国出生的参与者显著相似。这表明，我们的肠道微生物组及其代谢能力可以通过改变饮食来调节，尽管这可能需要相当长的时间。
研究还发现，植物营养素相关酶的比例与年龄呈负相关，而植物营养素相关微生物组的独特性与年龄呈正相关。这表明，随着年龄增长，我们的肠道微生物组可能失去一些代谢植物营养素的能力，同时变得更加个性化。此外，511种酶与BMI显著相关，随着BMI增加，植物营养素相关酶的数量减少，这可能部分解释了为什么肥胖人群对某些植物性食物的反应不同。
研发发现
疾病状态会显著改变肠道微生物群对“具有健康益处的植物食物/其植物营养素”的生物转化潜力；这些与植物营养素相关的微生物酶特征还能用于区分健康人与患者。
研究设计
对象/数据：公共肠道宏基因组病例-对照队列，覆盖三类疾病：
方法主线
把肠道细菌酶（EC/酶学分类，且做了species-stratified分层归因到物种）与其可作用的具有健康益处的植物营养素空间关联，评估不同疾病中这些酶的丰度变化，并进一步用机器学习做判别。
主要发现1：与植物营养素相关的酶在疾病中大量失衡
IBD：炎症性肠病（Inflammatory Bowel Disease）
CRC：结直肠癌（Colorectal Cancer）
NAFLD：非酒精性脂肪性肝病（Non-Alcoholic Fatty Liver Disease）
识别到的植物营养素相关酶数量：
IBD：608
CRC：1,038
NAFLD：517
其中在患者 vs 对照中显著差异丰度
IBD：59.7%（363/608）
CRC：49.9%（518/1,038）
NAFLD：22.2%（115/517）
说明IBD 与 CRC 中，这类能处理健康植物营养素的微生物酶谱改变更广泛；NAFLD 相对较少但仍存在系统性改变。
主要发现 2：对具体健康食物的生物转化潜力改变程度不一
按每种有益食物对应的植物营养素相关 EC来看，平均有显著改变的比例：
IBD：63.0%
CRC：33.6%
NAFLD：25.3%
并且存在显著异质性：不同疾病之间差异很大；
同一疾病内部，不同食物差异也很大；
有些食物对应的酶中超过 50%都显著改变。
意味着不是“整体代谢能力统一下降/上升”，而是呈现“食物/营养素通路特异”的重塑。
主要发现 3：饮食相关酶特征可用于疾病判别，且优于非饮食相关酶
随机森林判别模型使用的特征数与内部表现：
IBD：18 个酶，auROC = 0.892
CRC：28 个酶，auROC = 0.763
NAFLD：22 个酶，auROC = 0.95
外部队列验证：三病均保持较高准确度（auROC 约 0.72–0.79）。
对照实验：若改用非饮食相关 EC（不与植物营养素关联）做 species-stratified 特征，验证集 auROC 降低：
IBD：0.779
CRC：0.698
NAFLD：0.584
这些可以推测与植物营养素生物转化直接相关的酶信号更贴近疾病相关的微生物功能改变，具有更强的可迁移判别力（尤其 NAFLD 的差距最大）。
总之，这些说明疾病状态不仅改变菌群有哪些菌，也改变其处理健康植物食物成分的功能酶库；这种功能改变具有食物/营养素通路特异性。
动物实验验证：草莓的抗炎作用为何依赖肠道微生物？
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为了在体内测试参与植物营养素生物转化的肠道微生物酶是否对健康饮食的保护作用至关重要，研究人员在特定无病原体(SPF)和无菌(GF)条件下的结肠炎小鼠模型中研究了抗炎食物草莓的作用。
草莓的保护作用依赖肠道微生物
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草莓抗炎作用的微生物机制
关键酶的作用：EC 4.1.1.11（天冬氨酸→β-丙氨酸和色氨酸→色胺）与减轻炎症相关
基因表达的重要性：不仅酶的存在（DNA水平）重要，其表达（RNA水平）也至关重要
治疗潜力：特定酶（如EC 6.3.1.1）可能成为炎症性肠病的治疗靶点
这些发现有力地证明，抗炎植物性食物（如草莓）的全部益处取决于特定肠道微生物酶的存在和转录活性。这解释了为什么同一食物可能对某些人有显著的健康益处，而对另一些人则效果有限——这完全取决于他们肠道中是否存在并表达这些关键酶。
这项研究通过整合全球微生物组数据和植物营养素信息，为我们理解饮食-微生物组-健康之间的联系提供了前所未有的深度和广度。研究结果不仅揭示了肠道微生物如何代谢植物性食物中的数千种化合物，还为个性化营养和精准医学开辟了新的可能性。
对益生菌和功能性食品开发的启示
这项研究对益生菌行业提出了重要挑战。虽然益生菌在各种疾病背景下已显示出疗效，但研究发现常见益生菌在代谢植物营养素方面的能力远不及我们肠道中自然存在的某些细菌。这表明，超越乳酸杆菌和双歧杆菌的益生菌开发对于更广泛地应用于人类健康至关重要。
研究人员发现，一小部分肠道细菌物种（如11种细菌的组合）可以潜在地修饰43种次级代谢相关代谢物（常见益生菌缺乏这种遗传潜力）。这为通过选择具有特定代谢能力的细菌进行发酵来开发功能性食品提供了新方向。
重新定义”健康饮食”
研究结果强调了重新审视”健康饮食”概念的重要性。饮食的有效性可能在很大程度上取决于健康微生物组的存在。对于肠道微生物组失衡的人来说，食用具有已证实健康益处的可食用植物可能不足以获得全部益处。因此，个性化营养可能需要特定食物和有益微生物的组合，或食物的离体发酵，以实现植物性饮食的全部营养潜力。
特别值得注意的是，植物营养素相关酶的比例与年龄呈负相关。这表明，老年人可能失去代谢某些植物营养素的能力，这为开发针对老年人的特定益生菌或发酵食品提供了依据，以弥补这种与年龄相关的代谢能力下降。
谷禾健康
维生素
B族维生素和维生素K是微生物和人类生理学中多种细胞过程所必需的微量营养素。传统上，这些维生素被认为主要来自饮食，但近年来的研究显示，人类肠道微生物群具备合成这些维生素的能力，提供了重要的内源性来源，这一贡献过去常被低估。
值得注意的是，微生物对宿主维生素储备的贡献正逐渐被视为维生素稳态的重要功能。在结肠中，微生物合成的维生素能够通过特定的运输机制被吸收，以发挥其生物学作用。
什么是维生素？
维生素是一类化学结构各异的有机化合物，人体只需要很少的量，但它们对维持细胞和全身的生理功能至关重要。
与提供结构或能量的宏量营养素（如碳水化合物、蛋白质和脂肪）不同，维生素主要通过作为辅因子或辅酶前体的形式发挥作用，帮助酶完成各种反应，这些反应涉及能量代谢、物质合成、氧化还原调节和细胞信号传导。
即使是轻微的维生素缺乏，也可能损害代谢的完整性，并增加患贫血、神经退行性疾病和免疫缺陷等多种疾病的风险。
分类
根据溶解性和生理特性，维生素通常分为水溶性和脂溶性两类。
• 水溶性维生素
水溶性维生素包括B族维生素（维生素B1、B2、B3、B5、B6、B7、B9和B12）和维生素C。它们通常作为辅基或辅酶参与酶促反应，尤其是在能量代谢、核苷酸合成和一碳单位转移反应中。由于其亲水性，水溶性维生素不易在体内储存。
• 脂溶性维生素
脂溶性维生素（维生素A、D、E和K）通过脂类介导的途径被吸收，并储存在脂肪组织和肝脏中，形成一个相对稳定的储备。
脂溶性维生素的功能更偏向于调节而非催化，但对于维持正常的视力、免疫调节、抗氧化防御以及钙磷平衡至关重要。比如，维生素K是凝血因子中谷氨酸残基γ-羧化反应的辅因子。
来源
• 大部分维生素依赖饮食获取或微生物产生
值得注意的是，由于人体无法合成大多数维生素，因此它们是必需的营养素。只有少数例外，如维生素D，它可以在紫外线照射下由皮肤中的7-脱氢胆固醇合成。对于其他所有维生素，人体主要依赖饮食和微生物的产生来获取。
• 肠道菌群合成维生素的能力对人体代谢非常重要
与高等真核生物不同，许多细菌物种具备从头合成必需辅因子的遗传机制，包括维生素B1、B2、B3、B5、B6、B7、叶酸（B9）、B12和甲萘醌（K2）。
其中，6种B族维生素（B1、B2、B3、B5、B6和B9）是关键的辅酶前体，这些辅酶在细菌和哺乳动物中发挥作用，如硫胺素焦磷酸（TPP）、黄素单核苷酸/黄素腺嘌呤二核苷酸（FMN/FAD）、烟酰胺腺嘌呤二核苷酸（NAD/NADP）、辅酶A（CoA）、磷酸吡哆醛（PLP）和四氢叶酸（THF）。
生物素则是一种重要的羧化/脱羧辅因子，在脂肪生成、碳水化合物和氨基酸代谢中发挥重要作用。钴胺素是B12辅酶家族（包括氰钴胺素、甲基钴胺素和腺苷钴胺素）的前体，对所有动物和许多（但并非所有）细菌物种都是必需的。
因此，人们越来越关注人体肠道菌群的合成能力，将其视为B族维生素和维生素K的潜在内源性来源，并逐渐认识到它对宿主维生素稳态的功能性贡献。
这种观念的转变得益于肠道菌群检测方法学的改进和多样化，使得谷禾能够以更高更大规模的分辨率检测和功能性地解释微生物维生素的生物合成。
本文主要关注和讨论目前对人体肠道相关细菌合成B族维生素和维生素K的理解。重点关注用于研究肠道菌群产生维生素潜力的各种方法，包括基因组学、宏基因组学等，以更好地了解微生物与宿主之间的维生素相互作用，从而改善人类健康。
人类肠道菌群是一个庞大且代谢活跃的微生物生态系统，包含丰富的基因功能库。随着新物种和功能的不断发现，我们对它的认识也在不断加深。
哪些证据说明肠道菌群合成维生素
（1）无菌大鼠 vs. 普通大鼠的对比实验
为了证明细菌生产的维生素，我们以一个关于维生素K的经典例子：
实验对象A（无菌大鼠）： 肠道里没有任何细菌。
给它们吃不含维生素K的食物，它们就会生病（凝血酶原水平降低，容易出血），因为它们既没从食物中吃到维生素K，肠道里也没有细菌帮忙制造。
实验对象B（普通大鼠）： 肠道里有正常的细菌。
结果： 即使吃完全一样的不含维生素K的食物，它们却很健康，凝血功能正常。
结论： 这说明普通大鼠肠道里的细菌“生产”了足够的维生素K，弥补了食物的缺失。进一步推测细菌的产量足甚至以满足生理需求。
因此以上实验表明细菌不仅仅是“产生”了维生素，而且产生的量很大，可能足够达到维持宿主健康（如正常凝血）的生理标准。
（2）人体研究
同样，在人类研究中，即使低维生素K饮食持续3-4周，也不会导致明显的维生素缺乏，除非同时使用广谱抗生素抑制肠道菌群。在这种情况下，会观察到血浆凝血酶原的明显下降，这清楚地表明了肠道菌群在维持维生素K稳态方面的重要作用。
（3）体外研究
一些计算机模拟研究也探讨了肠道菌群对宿主相关微量营养素摄入的潜在贡献，特别是关于B族维生素的膳食参考摄入量（DRI）。这些计算方法发现了能够产生多种B族维生素的微生物生物合成途径，表明肠道菌群可能对宿主的微量营养素摄入产生影响。
具体来说，尽管这仍然是推测性的，但有目前研究普遍认为肠道微生物合成的维生素B3、B6、B9和B12可能占人类相应DRI的约27%-86%。
（4）结肠转运系统
此外，在人类结肠中检测到B族维生素转运系统，进一步加强了微生物和膳食维生素可能协同作用，维持全身维生素稳态的观点。然而，由于微生物产生的维生素在结肠环境中的实际生物利用度仍未得到充分表征，需要进一步明确的研究。
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注意局部和全身
与小肠中吸收效率明确的膳食维生素不同，微生物合成的维生素吸收取决于其化学形式和宿主转运蛋白的能力。例如，结肠中存在大量微生物合成的类咕啉素（包括维生素B12的变体），其结构常与具有生物活性的钴胺素不同，导致人类宿主的生物利用度降低。
此外，微生物合成的B族维生素主要满足自身的代谢需求，因此，与膳食来源相比，剩余部分（无论是主动分泌还是通过细菌细胞自发裂解释放）所占比例可能较小。
同时，微生物产生的维生素在塑造局部肠道环境（特别是在肠腔内和黏膜界面）中具有重要的生物学意义。已知这些维生素可以支持结肠上皮细胞的代谢需求，影响屏障完整性，调节局部免疫反应，并发挥抗氧化和保护作用。
谷禾数据库整理了大样本人群微生物基因组参考集合的基因组学研究，初步细致地刻画了肠道微生物群中各个成员合成维生素的潜力。
▸ 谁能自己造维生素？
把这些信息汇总到“门”(phylum)这一分类层级时，拟杆菌门（Bacteroidota）和假单胞菌门（Pseudomonadota）中“维生素原养型”（prototrophic，能从头合成某种化合物）的物种比例更高。
这两个门里包含能够合成几乎所有B族维生素的物种，但维生素B12（钴胺素）是个例外：大约只有30%的拟杆菌门基因组和约42%的变形菌门基因组显示出合成B12的潜力。
• 拟杆菌属和大肠杆菌是重要的B族维生素生产者
Bacteroides（拟杆菌属）： 一些拟杆菌属的成员可以合成全部八种B族维生素。
E.coli（大肠杆菌）, Phocaeicola dorei, Bifidobacterium（双歧杆菌属）, Segatella copri（以前叫Prevotella copri）： 这些也是肠道中B族维生素的重要生产者。
• 放线菌和芽孢杆菌中能产生维生素的较少
相对地，放线菌门（Actinomycetota）和芽孢杆菌门（Bacillota）中维生素“营养缺陷型/需外源型”（依赖外部来源满足维生素需求）的成员比例更高。
注：研究数量有限，仅供参考
▸ 肠型可能影响维生素的合成能力
• 不同肠型擅长合成的维生素不同（仅供参考）
肠道菌群的组成（肠型）会影响维生素的合成能力。
肠型1（以Bacteroides为主）： 更擅长合成生物素、核黄素和泛酸。
肠型2（以Prevotella copri为主）： 更擅长合成硫胺素和叶酸。
• 谁是维生素“消费者”？
Faecalibacterium prausnitzii（普拉梭菌）： 它会消耗多种B族维生素，尤其是核黄素，核黄素能帮助它在肠道内抵抗氧化。
尽管基因组研究已阐明单个菌株或基因组的生物合成能力，现有方法仍较少将这一视角扩展至整个微生物群落，因此尚难在人群层面绘制维生素生物合成潜力图谱。
现有研究和谷禾的研发表明，特定微生物类群通过其生物合成能力模式和维生素利用策略，在塑造肠道维生素“生态”中起着关键作用。深入理解不同类群对维生素代谢的特异性贡献对于阐明微生物群与宿主营养状态的功能性相互作用至关重要，这些认识还可能指导基于微生物组的干预策略设计，以优化维生素可获得性并解决营养缺乏问题。
在此背景下，比如用能分泌叶酸的乳酸菌做发酵剂，生产叶酸强化乳制品；也在筛选肠道来源的产叶酸菌作为潜在益生菌，用于改善维生素供应。这些例子说明：关于微生物维生素代谢的知识可以转化为食品和治疗策略，最终为利用肠道微生物群有益代谢潜力的营养学方法铺平道路。
尽管人们越来越认识到人类肠道菌群具备合成维生素的能力，但最近的研究强调，肠道菌群中维生素的可用性并非仅仅由生物合成能力决定，还受到微生物群落内部以及宿主处复杂的代谢相互作用的影响。
这些动态过程包括微生物之间的交叉代谢、维生素摄取的竞争以及宿主介导的吸收，所有这些因素共同塑造了最终的营养产出。
▸ 微生物—微生物互作
在微生物层面，维生素的交叉喂养代谢源于不同分类群之间生物合成能力的不均匀分布，且这种差异不仅存在于亲缘关系较远的类群间，也体现在同一属内的不同物种之间。
最近的研究中，研究人员利用 SEED 平台分析了一个包含2000多个经过人工校对的人类肠道细菌基因组的参考数据集。该平台整合了所有已知和推断的生物合成及补救途径组件，包括酶和转运蛋白。这一方法通过预测不同分类等级中原养型（可自身合成）和营养缺陷型（需外部获取）菌株的比例，实现了对维生素生物合成潜力变异性的定量评估。这些跨越不同维生素和分类级别的保守性与变异性模式，为微生物群落中的潜在代谢相互作用奠定了基础。
• 原养型微生物的产物可能支持缺陷型的生长
当原养型和营养缺陷型微生物共存于同一生态位时，这种差异可能导致代谢相互依赖，即原养型微生物释放的代谢产物或中间体能够支持营养缺陷型微生物的生长和代谢功能。
一个明显的例子是维生素B12，这一结构复杂且代谢成本高昂的辅助因子。由于完整生物合成途径需高昂的代谢成本和遗传负担，只有少数厌氧肠道细菌（主要属于厚壁菌门和放线菌门）能够自主生产维生素B12。
然而，这种辅助因子对许多群落成员至关重要，众多成员已进化出高亲和力的转运系统以从环境中获取。例如，Anaerobutyricum hallii（以前称E.hallii）是一种特征明确的丁酸产生菌，能够合成维生素B12，而嗜黏蛋白阿克曼氏菌（Akkermansia）则通过共生利用该维生素进行丙酸的合成。
同样，在肠道微生物群落模型中，缺乏叶酸合成能力的Roseburia intestinalis M50/1生长受到经体外验证的叶酸原养型菌株双歧杆菌Bifidobacterium bifidum CNCM I-3650的益处。这些发现表明，原养型细菌可以通过主动交换代谢物和微量营养素，或通过被动机制（如细胞裂解并释放胞内维生素），来缓解共存菌株的营养缺陷。
这些以维生素为媒介的相互作用不仅是合作性的，竞争也在塑造人类肠道维生素可用性方面起着关键作用。
维生素的可用性受微生物间相互作用等的影响
• 肠道微生物群会竞争有限的维生素资源
微生物通过产生维生素结合蛋白和利用特定转运蛋白，与其他群落成员竞争有限的维生素资源。因此，肠道环境可视为一个严格调控的微量营养素市场，其可用性由生物合成能力和摄取效率共同决定。
例如，多形拟杆菌（Bacteroides thetaiotaomicron）表达三种功能性、同源的维生素B12转运系统以获取钴胺素。这些转运蛋白对不同类咕啉类似物表现出独特的特异性，这可能为其在竞争激烈的人类肠道环境中提供选择性优势，同时也体现了肠道微生物为确保获得必需辅助因子所采用的复杂策略和巨大努力。
▸ 微生物—人体互作
宿主与微生物之间的相互作用使这一网络愈加复杂。实际上，宿主通过免疫调节、结肠吸收、粘液分泌和饮食等方式，间接影响维生素的动态变化，从而影响微生物的组成和功能。
• 不同年龄的肠道菌群组成影响维生素合成能力
最近的研究显示，年龄和地理起源等宿主因素显著影响人类肠道菌群的维生素生物合成潜力。具体而言，肠道菌群的测序分析表明，婴儿期维生素B9（叶酸）和K2的生物合成途径非常普遍，这与能合成叶酸的双歧杆菌属（Bifidobacterium spp.）的主导地位以及能够产生维生素K2的大肠杆菌（E.coli）的存在相一致，这些都是早期肠道微生物组的特征。
另一项研究将人群按年龄分组（从几个月大到80岁以上），并将微生物特征与年龄进行关联分析。结果显示，新生儿组（0-4岁）的微生物与参与硫胺素（维生素B1）和烟酸（维生素B3）生物合成的酶呈正相关，表明这些维生素路径与生命早期相关，这与老年组形成对比。
成人的肠道菌群则富含Bacteroides和Prevotella copri，展现出更广泛的代谢能力，因为这些类群通常是维生素B的原养型生物，具备多种B族维生素的完整生物合成途径。
• 不同地区的饮食和生活方式导致维生素合成能力差异
此外，新兴证据表明，地理起源导致全球不同人群肠道菌群在B族维生素生物合成能力上的差异，可能与饮食和生活方式相关因素影响肠道菌群的组成和功能有关。
在这个复杂的生态和代谢网络中，结合本地大数据库明确哪些微生物类群在结肠中参与维生素生物合成、这些维生素是否被宿主吸收以及哪些因素影响其产生，对于理解微生物群对宿主的营养贡献至关重要。这也有助于设计针对微生物群的策略（如益生元、益生菌或工程菌群），以改善维生素状况。
1
维生素B1（硫胺素）
▸ 生物学功能与重要性
硫胺素（维生素B1）是一种水溶性维生素，作为辅酶参与多个核心代谢过程。在活性磷酸化形式TPP（焦磷酸硫胺素）下，维生素B1是碳水化合物代谢中多种酶的关键辅因子，包括丙酮酸脱氢酶、α-酮戊二酸脱氢酶和转酮醇酶，这些酶是三羧酸循环（TCA）和磷酸戊糖途径的关键参与者。
通过这些途径，硫胺素有助于能量生成、氧化还原平衡、核苷酸和脂质的生物合成，并间接参与神经递质的代谢。
▸ 微生物合成与已知微生物贡献者
细菌中的硫胺素生物合成遵循模块化途径，涉及两个部分的分别合成：4-氨基-5-羟甲基-2-甲基嘧啶磷酸(HMP-P)和4-甲基-5-(β-羟乙基)噻唑磷酸 (THZ-P)。随后，这些部分由 ThiE 酶偶联生成磷酸硫胺素，最后转化为活性的 TPP 形式。基因组调查显示，相当大比例的肠道相关细菌基因组，包括拟杆菌属(Bacteroides)、普雷沃氏菌属(Prevotella)、肠球菌属(Enterococcus)和双歧杆菌属(Bifidobacterium)等主要菌属的代表，都拥有从头合成磷酸硫胺素所需的完整基因库。
然而，许多肠道共生菌对硫胺素是营养缺陷型的，依赖于外源性硫胺素或诸如 HMP-P 之类的中间体，这些物质可以从环境中回收或在微生物之间交换。在这些维生素B1营养缺陷型细菌中，已鉴定出不同的补救策略：有些菌株可以回收两种硫胺素中间体，而另一些则缺乏其中一条生物合成支路，依赖外部来源提供相应的缺失化合物，还有一部分完全依赖于摄取预先形成的硫胺素。
值得注意的是，所有营养缺陷型变体都保留了一定的补救能力，反映了对不完整生物合成潜力的多样化进化适应。
有趣的是，普拉梭菌(F. prausnitzii)在将丙酮酸转化为乙酰辅酶A的代谢过程中需要这种维生素，这是丁酸生物合成途径的一部分，突显了维生素B1在肠道菌群成员生产短链脂肪酸(SCFA)中的关键作用。
// 小结
总结来说，维生素B1（硫胺素）不仅是你身体的“能量充电宝”，也是将食物（碳水化合物）转化为能量所必需的“点火器”。没有它，我们的细胞无法有效产生能量，也无法制造DNA和脂肪，甚至会影响神经系统的信号传递。
肠道里住着很多细菌，其中一些是“生产者”。比如拟杆菌和双歧杆菌等常见菌，可以自己从头制造维生素B1，不仅满足自己，可能还能分给别人。还有很多细菌是“消费者”（营养缺陷型），它们自己造不出维生素B1，或者只能造出一半。
有的细菌完全依赖别人，必须从环境里捡现成的维生素 B1 吃。有的细菌只能造一半零件，需要从邻居那里借另一半零件来组装。说明为了生存，细菌逐步进化出复杂的“借用”和“互助”关系。
2
维生素B2（核黄素）
▸ 生物学功能与重要性
核黄素（维生素B2）是两种主要黄素辅酶——黄素单核苷酸（FMN）和黄素腺嘌呤二核苷酸（FAD）的前体。这两种辅酶在核心代谢中广泛参与氧化还原反应，包括电子传递链、脂肪酸氧化、氨基酸分解代谢，以及维生素B6和B9的激活反应。
此外，核黄素通过支持谷胱甘肽还原酶的活性和调节氧化应激，有助于维持抗氧化防御系统。
▸ 微生物合成与已知贡献者
细菌中的核黄素生物合成涉及一组保守基因（ribA、ribB、ribC、ribD和ribE），这些基因将三磷酸鸟苷（GTP）和5-磷酸核酮糖转化为核黄素，随后核黄素被磷酸化为FMN，再腺苷酸化为FAD。
最近的基因组重构研究显示，完整的操纵子在肠道共生细菌中广泛存在，包括拟杆菌属（Bacteroides）、肠球菌属（Enterococcus）和多种乳杆菌。尤为重要的是，乳酸乳球菌（Lactococcus lactis）、植物乳杆菌（Lactiplantibacillus plantarum）和罗伊氏乳杆菌（Limosilactobacillus reuteri）已被提议作为天然生物强化剂，用于提高酸奶、奶酪和发酵乳制品中的核黄素浓度。
然而，基因组分析显示，芽孢杆菌门（Bacillota）和放线菌门（Actinomycetota）中的一些成员缺乏完整的核黄素生物合成操纵子。有趣的是，许多这些核黄素缺乏型细菌编码高亲和力的核黄素转运系统，如RibU（ECF家族）和RibXY（ABC超家族），显示出它们对核黄素衍生辅助因子（如FMN和FAD）的强烈需求。
除了营养作用外，微生物生成的核黄素还参与调节宿主粘膜表面的免疫反应，其关键机制涉及粘膜相关恒定T（MAIT）细胞，这些细胞在识别由非多态性MHC I类相关分子MR1呈递的核黄素生物合成中间体后被激活。该途径建立了微生物维生素B2代谢与粘膜免疫监视之间的直接联系，强调了微生物核黄素生成在宿主-微生物相互作用中的更广泛生理相关性。
// 小结
维生素B2（核黄素）不仅是身体必需的营养素，也是肠道细菌与免疫系统之间的沟通桥梁。进入体内后，维生素B2转化为两种“超级助手”（FMN和FAD），参与无数化学反应，尤其是在将脂肪和蛋白质转化为能量，以及协助产生其他维生素（如B6和叶酸）。它还能帮助抵抗“氧化压力”，保护身体免受损伤。
肠道细菌也能合成B2，许多细菌（如某些拟杆菌和乳酸菌）具备特定基因，能够自己生产维生素B2。然而，并非所有细菌都能合成B2；一些细菌缺乏这种能力，但进化出强大的“抢夺”能力（高亲和力转运系统），能够从环境中获取B2以维持生存，显示出B2对细菌生存的重要性。
意外发现是，细菌制造B2的过程中还会产生一些中间产物，这些产物能够激活免疫系统中的特殊巡逻兵“MAIT细胞”。当MAIT细胞探测到细菌生成B2时，这些细胞会被激活，像是细菌发送的信号，通知免疫系统“我在这里”。这不仅帮助身体识别细菌，还启动免疫监视，保护肠道粘膜的健康。
3
维生素B3（烟酸）
▸ 生物学功能与重要性
维生素B3，即烟酸，包含两种生物活性形式：烟酸（NA）和烟酰胺（NAM）。这两者都是烟酰胺腺嘌呤二核苷酸（NAD+）和烟酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸（NADP+）的前体。这两种二核苷酸是参与氧化还原反应、能量代谢、DNA 修复和细胞信号传导的重要辅助因子。
NAD+是糖酵解、三羧酸循环和氧化磷酸化中的关键辅酶，而NADP+对合成代谢途径和抗氧化防御至关重要。
▸ 微生物生物合成与已知贡献者
与大多数其他B族维生素不同，烟酸可以在体内（主要在肝脏）内源性合成，通过犬尿氨酸途径将色氨酸转化为喹啉酸，后者是NAD+生物合成的关键中间体。然而，这一途径通常不足以满足日常需求，因此饮食摄入或微生物的贡献显得尤为重要。
在肠道中，许多共生细菌拥有一条替代的烟酸从头合成途径，从天冬氨酸开始生成喹啉酸，再转化为烟酸单核苷酸，最终合成NAD+。这一生物合成途径广泛分布于假单胞菌门（Pseudomonadota）和拟杆菌门（Bacteroidota）中，尽管在属和种的水平上存在显著差异。大肠杆菌（E. coli）、脆弱拟杆菌（B.fragilis）和多种双歧杆菌（Bifidobacterium）被确认是肠道环境中的烟酸生成者。
然而，并非所有菌种都编码完整的生物合成基因，许多细菌依赖烟酸补救途径，利用宿主或微生物衍生的前体。最新证据强调了宿主与其肠道菌群之间维生素B3前体的双向交换，支持共享的NAD+代谢。
尽管饮食中的烟酸前体大多在上消化道/小肠中被吸收，但结肠中的微生物可以利用可发酵纤维（如菊粉）或宿主细胞代谢释放的NAM来合成NAD+。微生物来源的NAD+随后转化为NAM和NA，这些物质能够被宿主肠道组织吸收，并在宿主细胞内用于再生NAD+。这突显了一个动态循环，即微生物活动与宿主来源底物共同维持循环中NA水平，即使在缺乏直接饮食摄入的情况下。
// 小结
维生素B3是身体细胞正常运转不可或缺的成分。你可以把它想象成制造“电池”的原料。它主要有两种形式（烟酸和烟酰胺），在体内会变成两种超级重要的物质（NAD+和NADP+）。这两种物质负责帮我们把食物变成能量、修复受损的 DNA，以及保护细胞不“生锈”（抗氧化）。我们的肝脏可以利用蛋白质中的某种成分（色氨酸）自己合成一点维生素 B3，但这通常不够用，大部分需要通过食物摄入。如果你吃不够，你肚子里的细菌能帮大忙。
在你肠道里的许多细菌（比如大肠杆菌和双歧杆菌）拥有特殊的“生产线”，可以用完全不同的原料（天冬氨酸）制造出维生素 B3。
细菌还可以利用我们吃下去的膳食纤维（比如菊粉）或者我们身体代谢剩下的废料，制造出 NAD+。然后它们把这些成品分解成我们可以吸收的形式（烟酸或烟酰胺），这就相当于细菌在结肠里给我们“供货”。我们身体产生的某些前体物质也能被细菌利用。
4
维生素B5（泛酸）
▸ 生物学功能与重要性
维生素B5（泛酸）是辅酶A（CoA）的生化前体，辅酶A作为核心代谢辅助因子，参与广泛的生物过程，包括三羧酸循环（TCA）、脂肪酸合成与β-氧化以及氨基酸代谢，主要在能量生成和合成代谢中充当酰基载体。此外，胆固醇、类固醇激素、血红素和乙酰胆碱的生物合成也需要辅酶A。
维生素B5对于维持细胞能量平衡和代谢功能至关重要。
▸ 微生物生物合成与已知贡献者
细菌可以通过一条从头合成途径来制造泛酸，该途径将泛解酸与β-丙氨酸结合在一起。这条途径由一组高度保守的基因簇（panB、panC、panD、panE）编码，合成出的维生素随后会被转化为辅酶 A。
在人类肠道菌群中，基因组分析显示，几乎所有的假单胞菌门（Pseudomonadota）和拟杆菌门（Bacteroidota）都具备合成泛酸的遗传能力，而受评估的厚壁菌门（Bacillota）和放线菌门（Actinomycetota）成员中，只有不到一半编码了完整的泛酸合成途径。不过，许多无法自身合成泛酸的菌株（营养缺陷型）仍然保留了将外源性泛酸转化为辅酶A的酶机制，这使它们即使无法从头合成，也能完成基本的代谢功能。
正因为假单胞菌门和拟杆菌门普遍具备这种合成能力，所以在成年人的肠道菌群中，尤其是典型的以拟杆菌为主的肠型中，维生素B5的生物合成途径是最常见的代谢途径之一。
// 小结
维生素 B5 之所以重要，是因为它是我们体内一种叫“辅酶 A”的关键物质的原材料。你可以把辅酶 A 想象成细胞工厂里的“搬运工”和“点火器”。 它是身体燃烧脂肪、分解蛋白质和碳水化合物产生能量的过程中不可或缺的一环。身体制造胆固醇、性激素、血红蛋白（血液中携带氧气的成分）以及神经传导物质时，都离不开它。
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维生素B6（吡哆醇）
▸ 生物学功能与重要性
维生素B6是由六种可相互转化的形式组成，包括吡哆醇（PN）、吡哆醛（PL）、吡哆胺（PM）及其磷酸化形式，其中5′-磷酸吡哆醛（PLP）是最活跃的形式。PLP作为辅酶参与了约140种酶促反应，使维生素B6成为功能多样且复杂的微量营养素之一。除了糖原磷酸化酶外，几乎所有依赖PLP的酶都涉及氨基化合物的生化过程，尤其是氨基酸代谢。
▸ 微生物生物合成与已知贡献者
在人类肠道中，PLP通过两条截然不同的途径合成：较长的依赖脱氧木酮糖5-磷酸（DXP）的途径，这在拟杆菌门（Bacteroidota）和假单胞菌门（Pseudomonadota）中普遍存在；以及较短的不依赖DXP的途径，这在放线菌门（Actinomycetota）中更为常见。
基因组分析表明，PLP的产生在肠道细菌中分布不均。尽管预测双歧杆菌属（Bifidobacterium）、拟杆菌属（Bacteroides）和普雷沃氏菌属（Prevotella）能合成PLP，但许多著名的肠道共生菌，如韦荣氏球菌（Veillonella spp.）、粪肠球菌（Enterococcus faecalis）、普拉梭菌（F.prausnitzii）和Roseburia inulinivorans则被认为是营养缺陷型（无法自行合成）。这些生物体通常携带补救途径的遗传特征，使它们能够将环境中的B6维生素形式转化为可用的PLP。
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维生素B7（生物素）
▸ 生物学功能与重要性
生物素，也被称为维生素B7，是一种含硫的水溶性维生素。它作为羧化酶的辅酶，参与关键的代谢途径，包括脂肪酸代谢、氨基酸代谢、碳水化合物代谢、聚酮化合物生物合成以及尿素利用。生物素通过赖氨酸残基与靶酶共价结合，促进二氧化碳转移反应，这对维持能量稳态和脂质代谢至关重要。
▸ 微生物生物合成与已知贡献者
细菌中的生物素合成通过两条截然不同的途径进行。在大肠杆菌（Escherichia coli）中，生物素是通过一种改良的脂肪酸合成途径合成的，该途径依赖于bioC和bioH基因，这是一条规范的且在生物素合成的肠道细菌中广泛存在的路径。相比之下，枯草芽孢杆菌（Bacillus subtilis）则利用以bioW基因为中心的独立途径，这条依赖bioW的路线在Bacillota成员中更为常见。
根据最近的基因组调查，所有分析的放线菌门（Actinomycetota）基因组均缺乏从头合成生物素所需的必需基因，这种特征在厚壁菌门也很少见。与其营养缺陷特征相符，大多数放线菌门细菌编码高亲和力的生物素摄取系统，强调了它们对环境生物素来源的依赖，并表明存在选择性机制以确保高效清除这种必需辅因子。
7
维生素B9（叶酸）
▸ 生物学功能与重要性
维生素B9包括一类与四氢叶酸（THF）结构相关的水溶性化合物，THF在“一碳代谢”中作为辅酶发挥作用。THF及其衍生物对于许多反应中转移一碳单位至关重要，这些反应涉及嘌呤、胸苷酸和多种氨基酸的合成，以及核苷酸的合成、DNA的复制、修复和甲基化。
因此，叶酸在核苷酸合成、表观遗传调控和细胞分裂中发挥关键作用，尤其在妊娠和婴儿期等快速生长阶段更为重要。
▸ 微生物生物合成与已知贡献者
细菌从头合成叶酸需要先生成并缩合两种关键中间体：二氢蝶呤三磷酸（DHPPP）和对氨基苯甲酸（pABA）。这些前体通过不同的代谢途径生成，最终汇合形成二氢叶酸（DHF），随后被还原为具有生物活性的四氢叶酸（THF）。
在肠道微生物中，适应婴儿肠道的物种（如B.bifidum、B.longum和B.breve）被认为是重要的叶酸生产者。这些菌株已能在培养基中积累叶酸，表明它们可能为婴儿肠道的叶酸库作出贡献。然而，双歧杆菌通常需要外源补充pABA才能合成叶酸，表明它们在该前体上存在一定程度的“营养缺陷”。
乳杆菌也是能产叶酸的细菌。例如，德氏乳杆菌（Lactobacillus delbrueckii）、瑞士乳杆菌（Lactobacillus helveticus）、罗伊氏乳杆菌（Limosilactobacillus reuteri）、清酒乳杆菌（Latilactobacillus sakei）和植物乳杆菌（Lactiplantibacillus plantarum）的菌株在pABA存在的生长环境中能合成叶酸。
值得注意的是，植物乳杆菌表现出无需补充pABA就能稳定产生叶酸的能力。许多研究评估了肠道微生物对动物宿主叶酸摄入的贡献，已证实肠道细菌合成的叶酸可以在结肠被吸收并被宿主利用。基于这一发现，研究人员探讨了来自各种发酵食品的乳杆菌作为发酵剂生产叶酸强化乳制品，同时也探索将人体肠道来源的乳杆菌作为产叶酸益生菌。
8
维生素B12（钴胺素）
▸ 生物学功能与重要性
维生素B12（钴胺素）是一种含钴的辅因子，也是自然界中体积最大、结构最复杂的非聚合生物分子之一。在人体内，它作为辅酶参与两项关键的线粒体反应：
1）甲基丙二酰辅酶A变位酶（methylmalonyl‑CoA mutase）：参与丙酸代谢与能量产生；
2）蛋氨酸合成酶（methionine synthase）：在叶酸循环中把同型半胱氨酸再生为蛋氨酸，起关键作用。
在B12的多种形式中，氰钴胺（cyanocobalamin）化学性质最稳定；它被吸收后会经过酶促加工，转化为具有活性的辅因子形式：甲基钴胺（Me‑Cbl）和腺苷钴胺（Ado‑Cbl）。
▸ 微生物生物合成与已知贡献者
钴胺素的生物合成过程非常复杂且耗能，涉及30多个基因，可走需氧或厌氧两条途径，最终都汇合到咕啉环（corrin ring）形成以及钴离子螯合的步骤。
该合成能力主要局限于某些细菌类群，许多肠道微生物并不具备。大规模基因组分析显示，约60%–80%的人类肠道共生菌缺乏合成B12所需的完整基因组合，例如双歧杆菌属（Bifidobacterium）、普雷沃菌属（Prevotella）以及Bacteroides thetaiotaomicron等。
相反，Propionibacterium freudenreichii、梭菌属（Clostridium）、脆弱拟杆菌（Bacteroides fragilis）、阿克曼菌（Akkermansia muciniphila）以及部分Bacillota和放线菌门（Actinomycetota）细菌，编码了完整或近乎完整的B12合成操纵子。
但由于合成B12非常耗能，很多细菌进化出了替代策略来获得这种辅因子及其类似物（咕啉类/钴胺素类似物，corrinoids）：例如回收前体或直接从环境/其他菌那里摄取完整分子，从而在肠道微生物群中形成合作与资源共享。
不过在人类体内，结肠产生的B12吸收效率很低，因此微生物来源B12对全身B12水平的直接贡献仍不明确。
// 小结
B12对人体很关键：它参与能量代谢的一条关键反应，以及“叶酸循环/同型半胱氨酸→蛋氨酸”的关键步骤。补剂里常见的氰钴胺只是稳定形态：进入人体后会被转换成真正起作用的两种活性形式（甲基钴胺、腺苷钴胺）。
肠道菌并非都能制造B12：多数常见肠道共生菌缺乏完整“生产线”，只有部分细菌具备较完整的合成基因。很多细菌选择“省钱模式”：不自己合成，而是从环境或其他细菌那里“捡现成/回收零件”。未来还需要继续加强研究。
9
维生素K2（甲萘醌，Menaquinones）
▸ 生物学功能与重要性
维生素K主要有两种形式：一种是叶绿醌（K1），存在于绿色叶菜中；另一种是甲萘醌（K2），它是一类多样的异戊二烯衍生物，主要由细菌产生。甲萘醌（MK-n）的差异在于其异戊二烯侧链长度不同，这会影响其生物利用度和在组织中的分布。
在细菌细胞中，MK-n在细胞质膜的电子传递中起核心作用，支持形成芽孢的过程，并与致病菌的毒力有关。在人类中，维生素K2不足与骨质疏松、心血管疾病以及胰岛素敏感性下降有关。
▸ 微生物生物合成与已知贡献者
细菌中的甲萘醌合成途径涉及两个关键部分的汇合：萘醌环结构与异戊二烯侧链。这两部分首先通过不同代谢途径分别生成，随后再结合形成醌的核心结构。之后，异戊二烯侧链通过逐步添加异戊二烯单位而延长，产生侧链长度不同的甲萘醌变体。这种结构多样性带来功能上的分工，也可能有助于不同细菌适应环境。
目前，若干能产生甲萘醌的细菌菌株已作为工业食品发酵的发酵剂使用，并显示出可提高培养基中维生素K含量的能力。例如，将乳酸乳球菌（Lactococcus cremoris、L.lactis）和乳明串珠菌（Leuconostoc lactis）在复原奶粉或豆奶中培养时，可产生长链MK，并且水平几乎接近成人每日适宜摄入量。这些发现支持：发酵食品可以成为维生素K2的重要膳食来源。
// 小结
总结来说，维生素K有两大类：K1主要来自绿叶菜；K2主要由细菌合成。K2不是单一物质，而是一系列“MK-n”家族成员，侧链长短不同，会影响人体吸收与在体内去向。
对细菌来说，K2是能量代谢（电子传递链）的关键分子，还与芽孢形成和致病性相关。对人来说，K2不足可能与骨质疏松、心血管问题以及胰岛素敏感性变差有关。有些用于发酵的乳酸菌在牛奶或豆奶里能产出一定量的K2，说明发酵食品可能是补充K2的一个重要来源。
▸ 分子测序方法
近一二十年来，高通量测序、多组学与计算建模的重大进展，极大提升了我们对人类肠道微生物组的理解，包括其参与维生素生物合成的作用。
通过测序的基因组与生物信息学绘制“群落层面”的维生素合成潜力。
分享一些有趣关联：高纤维饮食人群的肠道微生物组更富集叶酸与核黄素“潜在生产者”，而西式饮食与更高的“维生素合成缺失”（更依赖外源获取）相关。不同年龄也有差异：成人整体合成潜力更强；婴儿相对更富集维生素K2相关的甲萘醌与叶酸合成潜力。
在临床队列中，2型糖尿病患者的维生素K2及多种B族维生素合成基因丰度下降，提示微生物维生素代谢可能与健康状态相关。
有研究发现炎症性肠病（IBD）患者的钴胺素（维生素B12）与硫胺素（维生素B1）合成相关基因表达显著降低，说明疾病本身会影响微生物维生素代谢的“实际运行”。
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不足之处
但需要强调的是：无论是16S rRNA 测序还是宏基因组测序，目前主要评估的是菌群的潜在功能能力”——其推断结果高度依赖检测机构所采用的整合菌群基因与代谢通路数据库。现有数据库仍可能存在注释不全或偏倚：替代通路、新发现酶及非模式菌的功能注释缺口更为常见，从而带来功能推断的不确定性。
现阶段，基因组学层面的“检出”并不能直接证明相关基因已在体内表达、对应酶活性确实发生并产生了可观的生理效应；这类问题往往需要结合转录组、蛋白组（必要时包括代谢组）等证据链来支撑。
因而，更理想的路径是将菌群组学结果与人群膳食摄入、临床指标与其他组学数据联合分析，才能更清晰地反映人体维生素“合成—转化—吸收—利用”的真实状态；这也与谷禾健康正在持续研发与构建的综合模型思路一致。
基于上述限制，在谨慎选择菌群检测机构的同时，也应对菌群评估报告中的营养相关指标保持审慎解读：建议结合受试者的症状体征、既往史与用药/补充剂使用、饮食结构及实验室检查结果，进行综合判断与个体化干预，避免将“功能预测”直接等同于“临床结论”。
总体而言，基因组与生物信息学为绘制肠道微生物合成、改造或获取维生素的遗传潜力提供了强有力的入口。它们无法单独给出真实产量与功能输出，但能指导饮食和了解评估肠道菌群代谢维生素的合成和利用潜力，并在群落尺度上建模预测代谢。
▸ 培养方法
测序等基于序列的方法极大拓展了我们对微生物代谢的认识，但要在实验上“坐实”某个微生物是否真的能合成维生素，培养（culture-based）方法仍然不可或缺。通过培养，我们可以直接测试代谢能力、分离出能产维生素的菌或需要外源维生素才能生长的菌（营养缺陷/依赖型），并在营养成分严格可控的条件下设计实验来研究微生物之间的相互作用。
在实验室条件下评估微生物维生素生物合成潜力的一种经典且至今仍广泛使用的方法，是利用“营养缺陷指示菌株”（auxotrophic indicator strains）。这类菌的生长依赖某一种特定B族维生素的外源供给，因此可以通过其生长反应来定量推断样品中该维生素的可用量。这种测定已大量用于研究乳酸菌和双歧杆菌产生叶酸、硫胺素（维生素B1）和钴胺素（维生素B12）的能力。
研究者也会用体外体系直接观察微生物之间的“维生素互喂/交叉供养”（cross-feeding）：把一种需要维生素的菌和一种能合成维生素的菌配对共培养。比如在缺乏叶酸的培养基中，R. intestinalis 与 B. bifidum 共培养时能够生长，因为后者会被动向环境释放叶酸合成的中间产物。类似地，在没有外源硫胺素的情况下，Roseburia faecis 能维持对硫胺素依赖的F.prausnitzii 的生长，说明物种间确实发生了有效的营养共享。
为了更接近肠道微生物生态系统的复杂性并延长观察时间，更复杂的体外培养平台（如基于生物反应器的发酵系统）也被用于相关研究。这类封闭、动态系统可以精确调控环境参数（如pH、滞留时间、底物输入），并能长期维持稳定、可重复的“合成”微生物群落。尽管它们已被广泛用于模拟结肠条件下的微生物生态与代谢产物研究，但直接用于研究肠道菌B族维生素的合成与交换目前仍相对有限。不过，这些系统为未来在更接近生理条件的环境中捕捉微生物营养互作提供了很有前景的框架。
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局限性
但培养方法也有先天局限：相当一部分肠道微生物在标准实验室条件下仍难以培养，限制了我们对一些关键群落成员维生素代谢能力的评估。尽管如此，培养仍是功能微生物学的基石，因为它能对维生素的合成、转运以及物种间交换进行直接的实验验证。
▸ 分析化学方法与代谢组学
代谢组学在阐明微生物代谢方面居于补充重要地位：它通过检测和定量代谢产物，直接提供“微生物实际产生了什么”的证据，因此适合用来研究宿主—微生物以及微生物—微生物之间的代谢互作，包括微量营养素（如维生素）的动态变化。
代谢组学方法大体分为靶向和非靶向两类。靶向代谢组学使用已知标准品，对特定代谢物进行精确定量，例如B族维生素及其衍生物/不同活性形式（vitamers）。
非靶向代谢组学则试图给出更全面的代谢物“全景图”，用于发现意料之外或新的代谢变化。
目前，对代谢物的检测、鉴定与定量能力依赖于分析化学平台的快速发展，包括：
-气相色谱（GC）
-液相色谱（LC）
-高/超高效液相色谱（HPLC、UPLC）。
其中，LC尤其是与质谱联用（LC‑MS）已成为最通用、应用最广的代谢组学工具之一。LC‑MS通常配合电喷雾电离（ESI），可以在食品、牛奶、药物制剂、婴儿配方奶粉、血液和人类粪便等复杂样品中，同时分析多种B族维生素和甲萘醌（维生素K2的一类化合物）。
LC‑MS的一种更高级形式是液相色谱‑串联质谱（LC‑MS/MS）。它通过两级连续的质量分析显著提高灵敏度和特异性，不仅能检测痕量化合物，还能区分结构非常相近的分子，比如同一种维生素的不同同分异构体/不同活性形式。例子是：近期已有研究用LC‑MS/MS实现了维生素B12三种活性形式的同时精准定量，体现了该技术在解析微量营养素“精细多样性”方面的价值。
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注意
尽管这些方法已成功用于从复杂食物和生物样品中区分并定量多种B族维生素的活性形式，但它们用于研究人体肠道中“微生物自身合成维生素”的工作仍相对有限。不过，由于其高特异性和高灵敏度，这类技术很有潜力成为未来研究的重要工具。
▸ 临床前模型
要真正理解肠道菌群的维生素代谢是否真的有功能意义、能否影响维生素稳态，并为调控菌群来改善健康提供依据。因此，需要把“微生物活动”和“宿主反应”放在同一个整体里研究的宿主相关模型。
▸ 为什么常用鼠类模型？
研究肠道菌群与宿主互作最常用的是动物模型，尤其是小鼠和大鼠。它们的优势是环境和变量可控，能系统地观察“菌群—维生素—宿主”的因果关系。
例如：在叶酸缺乏的大鼠中，给予能大量产叶酸的双歧杆菌（如 Bifidobacterium adolescentis、B.pseudocatenulatum）可以帮助恢复叶酸水平。这类实验说明：微生物合成的维生素有可能在体内发挥营养补充作用。
此外，由于B族维生素与多种人类疾病相关，鼠类也常用来模拟疾病状态，以研究菌群维生素代谢对病理过程的影响。
▸ 维生素合成益生菌：对炎症性疾病的潜力
能合成B族维生素的益生菌在治疗炎症性疾病（尤其是肠道炎症）方面显示出潜力：产核黄素（维生素B2）的 Lactiplantibacillus plantarum CRL2130：在小鼠溃疡性结肠炎和肠黏膜炎模型中，可降低炎症细胞因子、改善症状。
产叶酸的 Streptococcus thermophilus（CRL808、CRL415）：在化学诱导的小鼠模型中，可减轻肠黏膜炎症。
若联合使用“产叶酸 + 产核黄素”菌株：在乳腺癌化疗动物模型中，既能提高化疗效果，又能降低如黏膜炎等副作用。
▸ 对神经系统也可能有帮助（动物证据）
一些产B族维生素的菌株在神经保护方面也有动物实验支持：
在帕金森病小鼠模型中，口服产核黄素的L.plantarum CRL2130 或产硫胺素（维生素B1）的 L. plantarum CRL1905，可改善运动协调能力，并减少多巴胺能神经元损失。
这些效果与直接补充商业维生素相当，提示“微生物在体内合成的维生素”确实影响人体维生素的浓度和利用，并能在功能上支持宿主的营养与生理过程。
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局限性
鼠类模型很有价值，但也要谨慎外推到人：小鼠/大鼠在人类的解剖结构、免疫系统、代谢方式上都有差异，所以动物结果未必等同于人体效果。即便如此，它们仍然是连接体外机制研究与人体真实生理的重要桥梁，用于在“整体生物体”层面验证假设。
人类肠道中微生物维生素生物合成形成的复杂网络，正在成为理解“微生物组—宿主”相互作用的核心内容之一。肠道微生物合成、共享并调节维生素可获得性的能力，并不只是简单的代谢功能，而是一条涉及生态协作、支持宿主以及进化适应的关键轴线。
在过去十年里，高通量测序、功能基因组学以及整合组学的发展显示：许多肠道细菌并不具备合成必需维生素的完整生物合成途径。相反，它们通过代谢交叉喂养形成合作网络，在群落成员之间交换代谢中间体或完整维生素。这些网络有力地说明：肠道微生物群并非一群彼此独立的个体，而更像一个协同运作的“代谢共同体”，并且与宿主健康紧密相关。
要在生态系统层面全面理解这种代谢，需要多学科的方法组合，用于绘制维生素合成的潜力，培养与实验验证能够提供因果证据与机制洞见；动物模型则用于在生理环境中验证微生物贡献。
只有整合这些方法，我们才能把握微生物维生素代谢的全部深度与细微差别。
首先，需要提升组学数据的分辨率与功能解读能力，尤其是针对非模式微生物类群以及非典型维生素变体。这要求建立更完整、更高质量的数据库，并使用更高分辨率，更大人群的组学技术来完善预测，揭示维生素代谢的调控与生态动态。
同样重要的是，将基础发现转化为可行干预手段的需求正在增长。通过使用具有明确维生素产能谱的益生菌、调整饮食以促进微生物合成，或开发个性化的微生物组营养治疗，用于营养支持、疾病预防与个体化健康管理。