通过营养和肠道健康增强免疫力：管理过敏和多发疾病

谷禾健康

全球过敏性疾病和多重共病负担日益加重，迫使我们需要创新策略以增强免疫健康。过敏性疾病和多重疾病常常共存，降低各年龄段人群的生活质量。尽管它们表面上不同，但过敏和心血管疾病、肥胖症及神经退行性疾病等慢性疾病经常共享潜在的免疫和微生物紊乱。这些包括炎症性老化、免疫衰老和肠道菌群失调，即微生物多样性减少和微生物代谢改变。

随着饮食和肠道健康被确立为免疫功能的关键调节因素，突出了肠道-免疫-代谢轴在疾病发病机制和管理中的关键作用，它们为干预提供了新的靶点。

通过组分分辨诊断、肠道微生物检测、嗜碱性粒细胞活化试验和表观遗传生物标志物等诊断技术的进步，个体化营养成为可能，可以针对不同的过敏表型和多重共病特征进行精准的饮食干预，将为可持续的疾病预防和提升多样人群免疫力带来了巨大前景。

科技进步，深度测序数据以及人工智能驱动的饮食评估、可穿戴设备和移动应用程序，又进一步革新了个性化饮食管理，实现了实时、精准的营养监测和干预。

免疫功能和调节

一个功能良好的免疫系统是生存的关键。它必须准确识别自身与非自身成分，并区分有害病原体和无害的膳食抗原等外来物质。这种精确识别能力对预防自身免疫疾病和过敏等不当免疫反应至关重要。

先天性免疫和适应性免疫：同一枚硬币的两面

免疫系统通过两种主要机制运作：先天性免疫提供即时但非特异性的防御，适应性免疫则提供高度针对性但需要时间发展的反应。

尽管传统上被视为独立分支，现在认识到这两个系统深度互联，通过众多共享组件实现协调的免疫活动。

先天免疫和适应性免疫之间的主要区别

Andreou E,et al.Nutrients.2025

▸ 先天免疫

先天免疫是机体第一道防线，能快速响应病原体而无需事先致敏。它具有非抗原特异性且缺乏免疫记忆的特点，每次接触均以相同方式响应。该防御系统依赖多重保护机制：

物理和化学屏障（皮肤、黏膜、胃酸、抗菌肽）；细胞成分（中性粒细胞、单核细胞、巨噬细胞、树突状细胞和NK细胞）；可溶性因子（补体蛋白、细胞因子、急性期蛋白）。

虽然先天免疫响应迅速且覆盖面广，但其非特异性可能造成组织损伤。然而，其在物种间的进化保守性表明了它在宿主生存中的关键作用。

▸ 适应性免疫

相比之下，适应性免疫以抗原特异性和免疫记忆为特征。它由抗原呈递细胞（APCs）—尤其是树突状细胞和巨噬细胞启动，这些细胞处理并向淋巴细胞呈递源自病原体的抗原。

适应性免疫由两个主要组成部分构成：B淋巴细胞产生抗原特异性抗体介导体液免疫，T淋巴细胞协调细胞免疫。

在T细胞中，CD4⁺辅助T细胞通过细胞因子信号协调免疫反应，CD8⁺细胞毒性T细胞直接清除受感染或异常细胞。初次接触后形成的记忆B和T细胞在循环中持续存在，使机体在再次遇到相同抗原时产生更快速、更强烈的反应。

尽管适应性免疫强大而精确，但需要严格调控以防止自身免疫或慢性炎症等病理后果。

尽管先天免疫和适应性免疫有着不同的功能角色，但它们是高度整合的。树突状细胞是关键连接点，作为抗原呈递细胞，基于先天免疫环境信号启动T细胞反应。自然杀伤T（NKT）细胞兼具NK细胞和T细胞特征，通过产生调节性细胞因子在两个系统间发挥桥梁作用。

传统上与先天免疫相关的补体系统，也通过促进抗原呈递和B细胞激活来增强适应性反应。这些要素共同体现了先天免疫与适应性免疫间的动态交互和协调，这对维持免疫平衡和宿主防御至关重要。

过敏症：免疫系统的平衡之战

在近几十年来，全球过敏性疾病的发病率急剧上升，构成了日益严峻的公共卫生挑战。目前约有10亿人受到过敏症的困扰，预测表明这一数字可能在未来30-40年内上升至40亿。

过敏是由对特定抗原（过敏原）的免疫反应引发的超敏反应。常见过敏原包括花粉、尘螨、动物皮屑和某些食物。

注：世界卫生组织(WHO)认可多种过敏性疾病。这些包括哮喘、鼻炎、结膜炎、过敏性休克、特应性湿疹、荨麻疹和血管性水肿，以及对食物、药物和昆虫叮咬的超敏反应。值得注意的是，肠道微生物群已被确认为影响过敏性疾病发展的关键因素，尽管具体机制仍在研究中。

免疫系统在区分有害和无害物质方面发挥关键作用。然而，在过敏性疾病中，这种平衡被打破，导致对通常无害的环境抗原（过敏原）产生过度免疫反应。

过敏的定义已从历史上的”身体对外来物质反应能力的改变”演变为更精确的概念——一种由对通常良性抗原的不适当免疫反应所特征的疾病。

▸ 过敏反应的基本机制

过敏性疾病的核心是涉及先天和适应性免疫的免疫失调。过敏反应主要由过度的Th2免疫反应驱动，特征为过量产生IgE抗体。当再次接触过敏原时，过敏原特异性IgE抗体结合并激活肥大细胞，触发组胺、白三烯和细胞因子等炎症介质的释放。这些介质产生典型过敏症状，包括打喷嚏、瘙痒、气道收缩和炎症，严重程度从轻微不适到哮喘恶化或致命的过敏性休克。

正常情况下，调节性T细胞（Tregs）维持免疫耐受并防止不必要的免疫激活。然而，过敏性疾病患者的Treg功能常受损，抗炎细胞因子如IL-10和TGF-β的产生减少。这种调节障碍使Th2驱动的反应占主导地位，加剧过敏性炎症。

而肥大细胞、嗜酸性粒细胞和嗜碱性粒细胞等关键免疫效应细胞的持续激活及其释放的炎症介质维持并强化过敏性病理学。

过敏反应中的关键免疫学参与者

Andreou E,et al.Nutrients.2025

共病与免疫失调

▸ 什么是多重共病？

随着全球过敏性疾病的增加，多重共病——定义为两种或多种慢性疾病的共存——已成为一个主要的公共卫生问题，特别是在老龄化人群中。多种慢性疾病的存在使临床管理变得复杂，并大大提高了残疾、住院和死亡的风险。

多重共病通常始于获得单一慢性疾病，随着时间的推移，可能会出现其他疾病。许多慢性疾病，包括肥胖、2型糖尿病、心血管疾病(CVD)、自身免疫疾病和神经退行性疾病，都有一个共同点：慢性低度炎症。这种持续的炎症状态通常由免疫失调、肠道微生物群的改变和代谢失衡驱动，突显了免疫健康与多重共病之间的紧密联系。

慢性炎症可能驱动多重共病

某些多病共存被视为独特的临床实体，如代谢综合征（MS）。当中心性肥胖伴随至少两个额外因素时可诊断MS：甘油三酯升高、HDL胆固醇降低、血压升高或空腹血糖升高。该综合征与心血管疾病密切相关，两者均通过氧化应激和慢性低度炎症（炎症老化）机制显著促进生物学老化。

▸ 较高的炎症标志物与多病共存相关

慢性炎症作为老化标志之一，与多病共存密切相关。多种慢性疾病患者常出现炎症标志物升高，如IL-6、TNF-α和CRP。较高的炎症标志物水平与残疾、住院和死亡风险增加相关。因此，炎症生物标志物已成为临床试验中老化生物标志物组的重要组成部分。

最近一项研究显示，多病共存百分位较高的个体中IL-6和TNF-α水平显著升高，尤其在女性和70岁以上成年人中。值得注意的是，抗炎细胞因子IL-10与多病共存无相关性，表明促炎途径而非代偿性抗炎反应主要驱动多病共存状态。

▸ 某些特异性蛋白可作为慢性疾病风险标志物

近期的研究进展扩大了对多重疾病的理解，超越了传统炎症标志物。一项涉及超过53000名成人的大规模蛋白质组学分析识别出972种在多种慢性疾病中共同存在的蛋白质和345种疾病特异性蛋白质。研究强调了炎症在多重疾病中的核心作用，并确定NFKB1、JUN和RELA等转录因子为上游调节因子。

此外，GDF15、PLAUR、WFDC2和AREG等蛋白质与多种慢性疾病风险相关，凸显其作为多重疾病进展生物标志物的潜力。这些发现强调了开发针对慢性疾病集群潜在炎症和分子机制靶向干预措施的必要性。

多重疾病并非单一疾病的简单累积，而是涉及共享生物学和免疫学途径的复杂相互作用。炎症性衰老概念提供了理解慢性低度炎症如何加速疾病进展、导致功能下降和寿命缩短的有价值框架。

如美国中年研究(MIDUS)和InCHIANTI等研究表明，循环中IL-6和CRP水平随着慢性疾病数量的增加而成比例上升，且基线IL-6水平较高的个体在一段时间内疾病累积轨迹更为陡峭。

多病共存和免疫老化：慢性循环

虽然炎症衰老被广泛认为是衰老标志和多重疾病驱动因素，但新兴研究强调免疫衰老不仅涉及细胞因子调节紊乱，而是代表多维度衰退，特征为几个相互关联的过程：

▸ 免疫衰老——免疫监视功能丧失

衰老伴随衰老免疫细胞积累，特别是CD8⁺T细胞和记忆T细胞。这些细胞增殖能力降低，并分泌衰老相关分泌表型（SASP）的促炎介质。细胞积累不仅加剧全身性炎症，还破坏组织修复，削弱耐受机制，增加自身免疫疾病易感性。

▸ 神经免疫交互和认知衰退

神经免疫互动对衰老相关疾病至关重要。活化的小胶质细胞和升高的炎症因子（如IL-1β和IL-6）损害突触可塑性，导致认知障碍及阿尔茨海默病、抑郁症等疾病。这些神经系统疾病常与心脏代谢疾病同时出现，凸显其在老年人群中的互联病理发生。

▸ 代谢性炎症和线粒体功能障碍

代谢性炎症——由代谢超负荷和过度营养引发的慢性低度炎症反应——根本不同于经典炎症。代谢应激导致线粒体功能障碍，增加活性氧产生和线粒体DNA释放，激活NLRP3等炎症体。此过程显著促进代谢综合征和胰岛素抵抗，是多重疾病的关键组成部分。

▸ 表观遗传学衰老和生物钟

通过DNA甲基化钟（如Horvath钟）测量的生物学衰老与多重疾病风险的相关性比单纯年龄更密切。在慢性炎症、生活方式因素和微生物群落变化条件下，表观遗传漂变加速，形成连接免疫衰老与代谢、心血管疾病的机械性桥梁。

微生物守护者：肠道如何塑造我们的免疫系统

人们逐渐意识到共生微生物在黏膜表面免疫调节中的不可或缺作用，影响免疫系统发育和稳态。它们在塑造各器官免疫反应、调节2型免疫、调控嗜碱性粒细胞造血及维护上皮屏障完整性方面发挥重要作用。

▸ 肠道微生物群对免疫及相关疾病有重要影响

肠道微生物群产生的细菌代谢物对免疫成熟和功能有显著影响。短链脂肪酸（SCFAs），如丁酸盐和丙酸盐，发挥免疫调节作用，特别是通过调控FOXP3+调节性T细胞（Tregs），对维持免疫耐受性和防止炎症损伤至关重要。因此，黏膜免疫细胞与定居微生物群间的有效交流对维持平衡免疫反应、优化保护而不引发过度炎症至关重要。

微生物失调越来越多地与免疫介导的疾病，包括过敏性疾病相关。改变的微生物组成可诱导免疫调节紊乱，增加炎症和超敏反应的易感性。

微生物组也影响认知功能，凸显其系统性影响超出了胃肠道免疫。微生物组促进免疫耐受或引发炎症的双重能力说明了其在维持免疫平衡和疾病发病机制中的复杂参与。

▸ 肠道微生物群与免疫系统的动态平衡

肠道微生物群与宿主的先天性和适应性免疫系统之间的动态相互作用对肠道稳态和预防炎症至关重要。肠道微生物群通过代谢膳食蛋白质和碳水化合物，合成必需维生素，以及产生介导肠上皮细胞与免疫细胞对话的生物活性化合物，积极参与免疫反应。饮食、抗生素、环境暴露和生活方式等外部因素显著影响微生物组成，凸显其适应性。

肠上皮屏障是肠道防御系统的组成部分，由粘液层、分泌型IgA和抗菌肽加强，作为选择性过滤器将微生物与宿主免疫细胞分离。肠道微生物群与粘膜免疫之间的调节失衡可破坏这一屏障，导致肠道通透性增加（”肠漏”），伴随病原性革兰氏阴性菌增加的微生物失调，代谢紊乱，以及感染和慢性炎症性疾病的易感性增加。

过敏与肠道健康：微生物组-免疫系统的连接

过敏性疾病，包括呼吸道、皮肤和食物过敏，通常涉及优势Th2免疫反应。这种反应触发IL-4、IL-5和IL-13的产生，促进IgE类转换、嗜酸性粒细胞炎症和肥大细胞激活，这是过敏反应的特征。此外，T细胞亚群如Th9细胞通过分泌IL-9和IL-10加剧过敏性炎症。

▸ 微生物组是免疫功能的中央调节器

微生物组可作为免疫功能的中央调节器，对免疫发育、抗原耐受和炎症调节至关重要。气道微生物组直接调节哮喘等疾病的局部炎症反应，而肠道微生物群产生影响过敏性疾病易感性的系统性效应。饮食和环境变化导致的肠道菌群失调显著影响微生物组成和代谢活动，影响全身免疫反应。

肠道微生物群在生命各阶段的免疫系统发育和成熟中起重要作用。肠道微生物多样性在婴儿期相对较低，通过童年和成年期因各种饮食、环境和免疫因素而增加。

▸ 微生物代谢产物影响免疫耐受和炎症程度

在微生物代谢产物中，短链脂肪酸、胆汁酸结合物和色氨酸代谢物对调节过敏反应特别重要。短链脂肪酸（如丁酸盐和丙酸盐）对调节免疫稳态至关重要，影响结肠FOXP3+调节性T细胞活性，维持免疫耐受和减轻过度炎症。

肠道微生物与过敏性炎症间的联系涉及可发酵膳食纤维在影响微生物代谢中的作用。高纤维饮食改变肠道和肺部微生物组成，特别是厚壁菌门/拟杆菌门比例。肠道微生物对膳食纤维的发酵增强短链脂肪酸产生，具有免疫调节作用。高纤维饮食小鼠显示循环中SCFAs水平升高，受过敏性气道炎症保护，而低纤维饮食小鼠SCFAs水平降低，疾病易感性增加。丙酸通过GPR41在调节免疫反应和过敏疾病进展中发挥关键作用。

▸ 肠道微生物影响过敏风险

肠道微生物在调节过敏风险中的复杂作用得到了众多流行病学和机制研究的支持。出生队列研究进一步揭示，双歧杆菌和乳酸菌的减少与特应性皮炎风险相关，而丁酸产生细菌的减少与哮喘发展相关，以及艰难梭菌的早期定植与过敏性敏感增加有关。

宿主-微生物群落交流主要通过模式识别受体（如Toll样受体）进行。TLR4激活支持树突状细胞成熟和调节性T细胞发育，该通路破坏会加剧过敏性炎症。共生菌通过产生短链脂肪酸、脆弱拟杆菌多糖A及梭状芽胞杆菌簇诱导的上皮源性TGF-β促进Treg分化。

除诱导Treg外，微生物信号还影响Th1/Th2平衡。特定微生物可增强Th1和Th17反应，抵消Th2优势。分节丝状菌促进Th17分化，双歧杆菌通过树突状细胞促进Th1极化。幽门螺杆菌早期定植与哮喘风险呈负相关，可能通过诱导Treg和免疫耐受实现。

▸ 有益菌有助于减少特异性敏感

肠道微生物群有助于维护上皮屏障完整性。阿克曼氏菌等共生菌增强粘蛋白生成和紧密连接装配，丁酸盐通过调节紧密连接蛋白支持屏障功能。相反，肠道通透性增加（食物过敏个体的特征）与菌群失调和SCFA水平降低相关。

《妊娠期益生菌研究》调查了母亲从妊娠早期到哺乳期补充鼠李糖乳杆菌HN001是否能减少婴儿一岁时的湿疹和特应性敏感。研究发现益生菌补充与湿疹发病率显著降低相关，支持早期微生物干预在过敏预防中的作用。

此外，母亲健康益处包括降低妊娠期糖尿病、细菌性阴道炎和分娩前B组链球菌阴道定植率，以及减少产后抑郁和焦虑。特定细菌菌株诱导Foxp3+ T调节细胞在保护小鼠免受过敏性炎症方面起关键作用。

研究表明，长双歧杆菌AH1206显著增加婴儿、成年和无菌小鼠体内Foxp3+ T调节细胞数量，同时改变派氏斑基因表达，减少抗原呈递、TLR信号传导和细胞因子产生，并增强视黄酸代谢。该菌株对气道炎症提供保护，在口服过敏模型中阻断IgE诱导，而短双歧杆菌AH1205效果有限，仅在婴儿小鼠中诱导调节性T细胞。

▸ 微生物有望成为过敏预防和治疗的新靶点

唾液乳杆菌AH102对T调节细胞数量或过敏反应无影响。研究表明特定益生菌可能通过调节免疫反应缓解呼吸道和食物过敏。益生元如半乳寡糖和果寡糖减少高风险婴儿的过敏结果，人乳寡糖促进有益细菌生长。

随机双盲研究表明，短双歧杆菌M-16V与短链半乳寡糖和长链果寡糖的合生元成功补偿剖腹产婴儿双歧杆菌定植延迟。该干预使婴儿从生命早期就拥有显著较高比例的双歧杆菌，同时降低肠杆菌科水平，促进肠道环境酸化（乙酸盐产生增加）。这些变化模拟阴道分娩婴儿通常观察到的微生物群落组成，突显合生元在支持早期肠道健康方面的潜力。事后分析表明合生元组湿疹和特应性皮炎发生率较低，尽管需进一步研究确立直接临床益处。

未来以微生物组为靶点的干预为过敏预防和治疗提供有前景的策略，包括补充益生菌和益生元恢复微生物平衡，调整饮食增加纤维摄入和多酚消费，以及探索粪菌移植和新一代后生元等基于微生物组的治疗。

营养、免疫与微生物群：三位一体

免疫功能不仅由遗传倾向决定，还受饮食模式和肠道微生物群的动态影响。肠道-免疫-代谢轴越来越被认为是健康的关键调节因素，营养素和微生物代谢物可作为强大的免疫调节剂。

接下来谷禾小编将深入探讨可以通过饮食干预来优化的特定营养素、饮食策略和代谢途径，以增强免疫功能并促进长期健康。

营养、肠道微生物群和免疫系统之间的相互作用

Andreou E,et al.Nutrients.2025

营养、肠道菌群和免疫系统之间的动态相互作用——统称为“韧性三元组”——及其在调节过敏和多种共病中的作用。

饮食输入塑造肠道微生物组，而肠道微生物组则产生短链脂肪酸（SCFAs）等代谢产物，这些代谢产物调节免疫功能。这一相互连接系统的中断可能导致免疫失调，从而促进慢性炎症状况和过敏性疾病的发生。

管理过敏和多重疾病的营养与肠道健康小窍门

饮食成分在塑造免疫反应中扮演关键角色，免疫系统与营养和代谢密切相关。影响免疫系统的主要饮食成分总结在下表中。

Andreou E,et al.Nutrients.2025

▸ 营养物质可调节细胞因子或充当辅助因子

营养物质作为免疫细胞的构建基块，调节细胞因子产生，并通过直接代谢信号或与肠道微生物相互作用调节炎症通路。营养状态、微生物组成和免疫功能间的复杂相互作用被称为肠道-免疫-代谢轴，突显饮食如何增强对病原体的免疫抵抗力，或促进低度慢性炎症和免疫失调。

营养物质（包括宏量和微量营养素）通过调节能量可用性、细胞代谢和炎症反应影响免疫活动。必需微量营养素如维生素A、C、D、E、B6、B12和叶酸，以及锌、硒、铁、镁和铜等重要矿物质，在支持免疫防御和信号传导的关键酶促反应中充当辅助因子。

▸ 抗炎饮食与微生物代谢物有助于增强免疫能力

此外，来自饮食的微生物代谢产物（包括短链脂肪酸、多酚和胆汁酸）作为重要免疫调节剂，影响T细胞分化、细胞因子分泌和肠道屏障完整性。

饮食对免疫功能的影响显著，有证据将抗炎饮食模式与增强免疫能力和降低慢性疾病风险联系起来。相反，富含加工食品、精制糖和不健康脂肪的饮食与代谢功能障碍和系统性炎症相关。新兴证据还支持间歇性禁食和热量限制能进一步促进免疫系统更新和代谢灵活性，潜在减轻与年龄相关的免疫功能下降。

虽然避免过敏原接触是主要策略，但类固醇、抗组胺药等药物治疗方法常被使用缓解症状。然而，以饮食和微生物组为中心的策略正成为过敏管理和免疫调节中有前景的辅助方法。

通过营养丰富的饮食优化免疫功能

营养对调节免疫反应至关重要，确保免疫细胞获得充分营养以有效应对病原体并调节炎症。

▸ 营养素影响快速免疫防御和防止过度慢性炎症

多种微量营养素、矿物质、维生素和特定宏量营养素（包括特定氨基酸、胆固醇和脂肪酸）在调节免疫活动中起关键作用。这些营养素对启动快速免疫防御和防止过度慢性炎症（可导致免疫功能紊乱）至关重要。

锌（存在于牡蛎、南瓜籽和豆类中）对胸腺素产生至关重要，这对T细胞成熟关键。

硒（丰富存在于巴西坚果和海鲜中）增强中性粒细胞和NK细胞活动，有助于身体抗氧化防御。

维生素D（普遍存在于脂肪鱼和强化食品中）在调节先天性和适应性免疫反应中发挥关键作用，对控制炎症和调节整体免疫功能至关重要。

饮食摄入不足或营养吸收不良可能显著损害免疫系统功能，增加感染和慢性炎症性疾病的易感性。

▸ 肠道微生物与多样化营养共同促进免疫系统

免疫系统的发育和功能也受细菌刺激影响，肠道微生物组在免疫成熟中发挥不可或缺的作用。保持富含必需营养素的饮食对支持免疫系统至关重要。

食用多样化饮食，富含色彩鲜艳的水果和蔬菜，提供重要抗氧化剂如维生素C和β-胡萝卜素，保护免疫细胞免受氧化应激。十字花科蔬菜（如西兰花、羽衣甘蓝和卷心菜）富含萝卜硫素，该化合物通过Nrf2信号通路激活抗氧化途径。柑橘类水果、浆果和甜椒以高维生素C含量著称，增强中性粒细胞功能并加强上皮屏障完整性。

维生素对免疫功能的作用

维生素对免疫系统的发育、功能和平衡至关重要，每种维生素在增强免疫反应中都发挥特定作用。下表总结了参与免疫功能的主要维生素、具体作用以及需求和来源信息。

关键维生素的免疫功能、推荐摄入量和食物来源

Andreou E,et al.Nutrients.2025

▸ 维生素之间协同优化免疫功能

维生素间的相互作用和协同效应在优化免疫功能方面起关键作用，因为许多微量营养素并非孤立发挥作用，而是共同支持免疫反应的各个方面。

例如，维生素C和E展现经典协同关系——维生素C有助于再生氧化的维生素E，使其继续作为强效脂溶性抗氧化剂发挥作用。这种协作增强了身体中和氧化自由基的能力，保护免疫细胞免受氧化应激影响，而氧化应激在感染和炎症反应期间尤为突出。

除此之外，其他维生素也以重要方式相互支持。维生素D增强钙吸收，间接支持免疫相关信号通路。叶酸和维生素B12共同参与甲基化反应和核酸合成，这对快速分裂免疫细胞的复制和修复都必不可少。此外，锌和硒与抗氧化维生素的相互作用支持缓解氧化应激和炎症的酶系统，进一步增强免疫功能。

通过营养丰富饮食实现全系列维生素的均衡摄入，比高剂量补充单一维生素更有效，后者可能导致营养失衡或毒性。

地中海饮食对过敏是否具有保护作用？

地中海饮食（MD）是一种受环地中海盆地某些国家传统饮食模式启发的饮食模型。尽管存在差异，地中海饮食模式具有几个共同特点。

其特点是大量使用橄榄油，高摄入水果、蔬菜、全谷物、豆类、坚果和种子。还包括适量食用鱼类和贝类、白肉、鸡蛋和发酵乳制品（如奶酪和酸奶），而红肉、加工肉类和高糖食品摄入很少。此外，地中海饮食模式传统上鼓励在餐食期间定期但适量饮用葡萄酒，特别是红酒。

▸ 地中海饮食可能有助于减轻儿童过敏风险

一些研究强调了地中海饮食在降低过敏性疾病风险方面的潜力，尽管不同人群和研究设计中的发现仍不一致。

一项系统综述评估了地中海饮食成分对食物过敏的影响，发现孕期和哺乳期母亲坚持地中海饮食与婴儿食物过敏风险降低相关。然而，当饮食干预仅在孕期引入或仅限于婴儿早期几个月时，保护作用不太明显。这些发现表明，早期接触地中海饮食中的生物活性化合物，特别是通过母亲营养，可能有助于塑造免疫耐受性并减少过敏性致敏。

保护作用的主要贡献者包括多酚、omega-3脂肪酸、纤维和维生素，它们有助于调节炎症通路、肠道微生物组成和免疫系统功能。

另一项系统综述分析了儿童过敏风险数据，发现虽然坚持地中海饮食与哮喘发病率降低相关，但对过敏性鼻炎、湿疹和特应性疾病的影响结论不太明确。同样，在儿科人群中进行的研究将更高的地中海饮食依从性与哮喘发病率降低联系起来，但发现过敏性致敏没有显著减少。

地中海饮食成分及其免疫益处

Andreou E,et al.Nutrients.2025

▸ 可能的保护机制

抗炎特性：地中海饮食富含抗炎化合物，包括多酚、黄酮类和ω-3脂肪酸，有助于调节免疫反应并抑制慢性炎症。由于过敏性疾病的特点是Th2驱动的免疫激活和炎症过度，地中海饮食调节细胞因子产生和抑制氧化应激的能力可能有助于减轻过敏症状。

肠道菌群调节：平衡的肠道菌群对免疫稳态和过敏耐受至关重要。地中海饮食富含纤维、发酵食品和植物性益生元，促进肠道微生物多样性和短链脂肪酸产生。这些微生物代谢产物增强调节性T细胞活性，减少肠道通透性，并减轻全身炎症，从而降低过敏易感性。

抗氧化防御对抗过敏反应：许多地中海饮食成分（包括水果、蔬菜、橄榄油和坚果）富含抗氧化剂，如维生素C和E、类胡萝卜素和多酚。这些化合物有助于保护免疫细胞免受氧化应激损伤，这是过敏性炎症和气道高反应性的关键因素。通过中和活性氧，这些抗氧化剂可能减少肥大细胞脱颗粒和组胺释放，从而减轻过敏反应的严重程度。

多不饱和脂肪酸和免疫调节：地中海饮食富含来自鱼类、橄榄油和坚果的长链ω-3脂肪酸（EPA和DHA），这些脂肪酸具有免疫调节作用。多不饱和脂肪酸影响二十碳烯酸合成，导致产生有助于平衡Th1/Th2免疫反应的抗炎介质。多项研究表明，更高的ω-3摄入量与较低的哮喘患病率和改善的肺功能相关，支持地中海饮食可能对呼吸道过敏特别有益的假设。

孕期营养和早期免疫调节：母体饮食对胎儿免疫系统发育起关键作用。研究表明，孕期坚持地中海饮食可能降低后代过敏性致敏风险，可能通过表观遗传修饰、改变肠道菌群传递和早期接触免疫调节营养素实现。

营养如何对抗多重疾病中的免疫失调

多重疾病，即个体同时患有两种或多种慢性疾病，是重大的公共卫生挑战，尤其在老龄人口中。吸烟、长时间久坐和肥胖等关键生活方式因素已被确定为发展多重疾病的重要风险因素。

在这些因素中，饮食模式作为多重疾病风险的关键决定因素尤为突出，有证据表明营养干预可能在疾病预防和管理中发挥关键作用。

▸ 免疫失调与多重疾病之间存在联系

多重疾病与免疫失调之间的复杂联系通过几个关键机制介导，慢性炎症既是各种疾病过程的结果，也是其驱动因素。免疫失调通常表现为持续的低度炎症，导致广泛的组织损伤，并促进多种慢性疾病同时发展。

这种动态受老龄化的显著影响，老龄化与免疫衰老相关——免疫系统逐渐减弱，降低疫苗效力并提高感染易感性。同时老龄化过程也可能由于免疫调节减弱和耐受机制损害而增加自身免疫风险。这种免疫老化过程可能加速年龄相关疾病进展，从而加剧多重疾病与免疫功能障碍之间的联系。

免疫失调的主要驱动因素是细胞因子的异常产生，促炎症信号对多个器官系统产生不利影响。这种细胞因子平衡的破坏与一系列疾病有关，包括心血管疾病、糖尿病和神经退行性疾病。此外，肠道微生物群在整体免疫功能中发挥关键作用，菌群失调显著促进免疫功能障碍。当这种微生物失衡与肠道通透性增加（也称为”肠漏”）结合时，细菌成分可进入血流，触发全身性炎症并促进慢性疾病发生。

代谢失调是另一个影响免疫功能的关键因素。在肥胖和糖尿病等条件下，代谢活跃组织（如脂肪组织）释放炎症介质，加剧全身性免疫失调。此外，氧化应激（以过度产生活性氧物质为特征）导致细胞和组织损伤，进一步助长免疫失调。这种氧化负担是多重疾病进展的重要贡献者，突显了营养在调节炎症和减轻整体疾病负担中的关键作用。

饮食对多重疾病的影响

多项研究已经探讨了饮食对多重疾病（同时患有多种慢性疾病）的影响。以下是这些研究的主要发现：

▸ 英国女性队列研究

跟踪了25389名35-69岁女性，中位随访期为22年：

-发现每日能量和蛋白质摄入量增加分别使多重疾病风险增加8%和12%。

-维生素C和铁的摄入量增加略微降低风险，铁对60岁以下女性具有特别的保护作用。

-维生素B12和维生素D摄入量与风险增加的关联在敏感性分析中失去统计学意义。

-强调了营养摄入对多重疾病风险的复杂性和个体化影响。

▸ 中国纵向研究

调查了1020名中国参与者在五年内的多重疾病进展：

-多重疾病患病率从14%上升到34%。

-水果、蔬菜和非大米小麦的谷物产品摄入量增加与多重疾病进展的更健康轨迹相关。

-这些食物提供更多的膳食纤维、铁、镁和磷，与改善健康结果相关。

▸ 荷兰Lifelines队列横断面研究

分析了129369名荷兰成年人，确定了四种饮食模式：

-肉类、酒精和土豆

-零食

-面包和甜食

-蔬菜、鱼和水果

发现更多遵循肉类、酒精和土豆模式以及零食模式与多重疾病患病率增加相关，尤其是在男性中。

面包和甜食模式以及蔬菜、鱼和水果模式具有保护作用，但后者在调整体重指数(BMI)后减弱。

▸ 英国生物银行前瞻性队列研究

分析了348290名参与者，中位随访期为8年：

确定了三种饮食模式：西方式、白肉式和谨慎式

-西方式饮食模式增加多重疾病风险。

-中度遵循白肉式饮食和高度遵循谨慎式饮食与风险降低相关。

-经常食用加工肉类和家禽与更高的多重疾病风险相关，而增加鱼类、水果和谷物的摄入则显示保护作用。

不同营养素与多重慢病

值得注意的是，营养不良既可能是多种慢性病的驱动因素，也可能是其结果。

▸ 营养不良会加剧全身炎症嗯好免疫紊乱

营养缺乏——通常源于加工食品和营养贫乏的食物——直接参与了多种慢性疾病的发展，包括缺血性心脏病、脑血管疾病、各种癌症、糖尿病和阿尔茨海默病。以加工食品为主的饮食不仅增加全身炎症水平，还会通过必需微量营养素（如铁、维生素B12、叶酸和钙）的缺乏，加剧免疫调节紊乱。

多种慢性病患者常常营养状况不佳。这通常由慢性疾病负担、食欲减退、药物副作用和胃肠功能障碍等因素造成。这些因素形成恶性循环：慢性疾病损害营养吸收和利用，从而进一步削弱免疫功能和整体健康状况。

▸ 不同营养素调节免疫老化和多种慢性病

越来越多的证据强调营养在调节免疫老化和多种慢性病的分子机制中起关键作用。除了提供必需的维生素和矿物质外，营养素还影响细胞过程，如线粒体效率、氧化应激平衡和表观遗传调节。例如：

镁、B族维生素和辅酶Q10改善线粒体功能并减少活性氧，从而减轻与老化相关的炎症。

叶酸、维生素B12、胆碱和膳食多酚作为表观遗传调节因子影响DNA甲基化，可能减缓生物学老化。

抗炎营养素——如omega-3脂肪酸、白藜芦醇、姜黄素和来自膳食纤维的短链脂肪酸——可抑制炎症小体激活和细胞因子过度产生，从而促进免疫耐受和代谢平衡。

微量营养素如锌、硒、维生素D和维生素C对维持T细胞功能、免疫监视和预防慢性炎症至关重要。

衰老、肥胖和多重疾病：精准营养的作用

如前所述，多重疾病代表着重大的公共卫生挑战，影响高达95%的65岁及以上人群。

老龄化被广泛认为是主要风险因素，近期研究表明，它反映了生理储备和功能的逐渐下降，通常伴随着慢性低度炎症、激素调节失衡以及对慢性疾病的脆弱性增加。然而，仅靠老龄化并不能完全解释该病症的复杂病因。

此外，肥胖已成为多重疾病的主要促成因素。为应对这一公共健康挑战，国家卫健委联合多部门出台了《健康中国行动——控制肥胖行动方案》，提出了”三减三健”的核心理念，即减盐、减油、减糖，健康口腔、健康体重、健康骨骼。该政策鼓励公众养成健康饮食习惯，增加日常身体活动，同时加强肥胖防治的科普宣传工作。

各地方政府也积极响应，在学校推广”每天一小时体育活动”，在社区建设健身设施，在医疗机构开设减重门诊。企业界也参与其中，食品企业被鼓励开发低糖、低脂、低盐产品，餐饮业推出健康菜单。

▸ 综合防控策略与个性化营养干预

应对与肥胖相关的多重疾病需要综合策略，包括生活方式改变、有针对性的营养、早期检测和公共卫生倡议。

专注于减轻体重和代谢健康的饮食干预——特别是那些强调水果、蔬菜、全谷物和瘦肉蛋白的干预——可以减少炎症并抵消肥胖相关的代谢紊乱。

具有抗炎特性的营养素，如omega-3脂肪酸、纤维和抗氧化剂，也有助于调节免疫反应并减轻慢性炎症。

当与体育活动和戒烟相结合时，这些策略可以增强整体健康并降低多重疾病的风险。促进健康饮食和积极生活方式的公共卫生宣传活动进一步支持预防和长期行为改变。这些措施总体上不仅有助于管理现有疾病，还有助于预防新疾病，最终帮助打破多重疾病的循环并改善公共卫生结果。

随着全球多重疾病的增加，传统的饮食建议常常无法满足同时管理多种慢性疾病的个体的复杂需求。个性化营养在精准医学原则的指导下，提供了更有效的替代方案。通过整合个体特定因素——如遗传和表观遗传谱、微生物组组成和生活方式特征——个性化营养能够开发针对每个人独特健康背景的定制饮食策略。新兴证据支持这些个性化饮食干预在降低多重疾病风险和负担以及改善相关健康结果方面的潜力。

营养评估和监测技术的进步

在多重疾病（多病共存）的情况下实施个性化营养需要超越一般膳食指导的范畴，它要求整合多种个体特定变量，以解决多种慢性疾病共存所带来的独特挑战。准确的营养评估是有效膳食管理的基础，尤其在个性化医疗框架内。

▸ 人工智能、肠道菌群等有助于改善营养评估

近期技术进步——包括人工智能、肠道微生物组以及代谢组学、可穿戴传感器——正在改变营养评估，提供前所未有的精确度、易用性和实时功能。这些创新促进了量身定制的饮食干预，解决传统方法的局限性并推动个性化健康策略。

传统的饮食评估方法，如饮食回忆、食物日记和频率问卷，在准确性、回忆偏差、参与者负担和可扩展性方面存在固有的局限性。

人工智能和机器学习通过提高数据收集准确性、简化分析和实现个性化反馈来解决这些局限性。人工智能驱动的饮食评估工具利用自动图像识别、综合食物数据库和高精度估算营养成分的算法。

如今，消费者利用应用程序购买检测盒，尤其粪便采样盒来掌握自己的健康情况。这些工具克服了医疗保健院内就医检查的障碍，直接向个体提供实时数据，而个体则利用这些信息来制定从健身计划到饮食策略的各种方案。

无论是个性化健康还是精准营养，这都是一种革命性的健康方式，并且已在消化系统领域得到了很好的应用。

目前市场上很多补充剂研发或配方设计师也在考虑结合营养和菌群检测来挖掘消费者数据，了解不同个体的肠道健康需求，并定制个性化解决方案来满足这些需求。好消息是，这些解决方案通常简单、经济实惠，而且相对无害。

虽然我们今天看到的“精准化”是营养行业的一个阶段性转变，但长期以来，消费者一直在他们的补充剂方案中应用各种个性化元素。未来谷禾包括精准的检测让猜测变少了，有科学依据的选择变多了。

▸ 推动个性化营养的三项关键技术

“如果没有数据，这一切都不可能实现”，谷禾健康创始人一直持续强调，数据科学和人工智能的应用对个性化营养干预补充体验至关重要。

事实上，谷禾负责人认为，至少有三项关键技术的融合将在理论和实践上推动个性化营养的发展，无论是现在还是可预见的未来。

首先是深度测量技术，它能让我们以较低的成本对血液或粪便等样本进行成千上万次的测量。

接下来，综合多维度的数据特征，包括年龄、地区、人种、饮食习惯、食物成分分析、健康状况等，结合计算机呈现个体独特的个性化特征，帮助配方设计师模拟干预组合的预期效益。

第三种是我们都耳熟能详的大型语言模型，比如ChatGPT和Deepseek。

关键在于将这三种技术与可信赖的信息源结合起来，以确保反馈信息的准确性，并为这些技术提供个人的测量数据，从而实现深度个性化。我们以前从未有过这样的东西，它带来了真正大规模知识的民主化，彻底改变了我们的生活。

肠道菌群检测逐步解开代谢之谜

我们对新陈代谢和肠道微生物之间联系的理解几乎每天都在增长，许多研究人员相信，了解代谢紊乱的答案可能会在我们的肠道微生物组中找到。

我们从谷禾用户那里得到了很多关于代谢变化的反馈。一些用户抱怨说，以前他们无法减掉多余的体重。尽管尝试了几乎所有的节食方法，他们最终还是屈服于对食物的渴望，或者只是在体重管理之旅上停滞不前。在获得个性化推荐后，以下是他们现在的反馈：

“我的体重稳定了，消化能力也改善了。”
“在我上次测试和改变食物之后，我的体重又开始下降。”
“我感觉好多了。体重又掉下来了。我的过敏症消失了。”

对于我们的许多用户来说，改用适合他们的饮食习惯已经为他们快速启动新陈代谢、恢复健康体重以及让体重维持之旅重回正轨带来了改变。

随着谷禾的数据推荐引擎处理的信息越来越多，将会变得越来越智能，从而可以根据您身体当前发送的信号更精确地制定理想的营养计划。建议最终根据您的生物需求精确个性化，并解决您所经历的症状或问题的根本原因。

未来谷禾会继续不断探索某些食物、补充剂和生物素如何在此过程中发挥关键作用。

肠道菌群检测机构

当用户选择肠道菌群检测机构时，有几个关键标准需要考虑

数据和数据库支持：一个优秀的肠道菌群检测机构应该有充足的样本数据和相关的研究数据库。这些数据可以包括来自不同人群、不同地区和不同健康状况的样本，以确保检测结果的准确性和可靠性。此外，一个强大的数据库可以提供参考范围和比较数据，帮助解读和分析检测结果。

AI团队的应用：人工智能在肠道菌群分析中发挥着重要作用。一个不错的机构应该拥有专业的AI团队，能够应用最新的机器学习和数据挖掘技术，帮助解读复杂的肠道菌群数据。AI可以帮助发现潜在的菌群模式、预测风险因素，并提供个性化的建议和干预措施。

与疾病队列的合作：与疾病队列的合作可以为机构提供更全面的数据和验证机会。通过与疾病队列合作，机构可以建立与疾病发展和治疗效果相关的数据库，从而提高检测结果的应用性和准确性。这种合作还可以帮助机构与临床实践和科学研究保持紧密联系，不断改进和优化检测方法。

科学公正和专业能力：优质机构应该遵循科学研究的原则和道德准则。他们的研究结果应该经过严格的验证和复现，确保其可靠性和可信度。此外，机构的团队成员应该具备相关的背景和经验，包括微生物学、生物信息学、统计学等领域的专业知识。他们应该能够提供专业的解读和建议，帮助个体理解检测结果并采取适当的措施。

综上所述，选择一个认为不错的肠道菌群检测机构需要综合考虑数据和数据库支持、AI团队的应用、与疾病队列的合作以及科学公正和专业能力等方面。这些条件能够确保机构能够提供准确、可靠的肠道菌群检测服务，并为个体的健康管理和疾病预防提供有价值的信息和建议。

主要参考文献

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Shin, Y.H.; Hwang, J.; Kwon, R.; Lee, S.W.; Kim, M.S.; Shin, J.I.; Yon, D.K. Global, regional, and national burden of allergic disorders and their risk factors in 204 countries and territories, from 1990 to 2019: A systematic analysis for the Global Burden of Disease Study 2019. Allergy 2023, 78, 2232–2254.

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Lewis, E.D.; Wu, D.; Meydani, S.N. Age-associated alterations in immune function and inflammation. Prog. Neuropsychopharmacol. Biol. Psychiatry 2022, 118, 110576.

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Chi, H.; Pepper, M.; Thomas, P.G. Principles and therapeutic applications of adaptive immunity. Cell 2024, 187, 2052–2078.

从“菌”入手，助力睡眠：灵芝、茯苓、酸枣仁等的助眠之道

谷禾健康

失眠是一种常见的睡眠障碍，近 40%的成年人表现出失眠症状，10.8%的成年人患有慢性失眠症。

失眠主要表现为睡眠质量差、入睡困难、睡眠时间不足等，并与认知能力下降、焦虑、慢性疲劳、注意力不集中和记忆力减退等身心后果相关。睡眠不足也会增加慢病风险（如心血管疾病、糖尿病和肥胖），形成恶性循环，进一步威胁患者的整体健康状况。

目前的失眠疗法主要包括药物治疗和心理治疗。然而，像苯二氮䓬类药物有不良影响，如过度的神经毒性、成瘾性和耐受性。心理疗法，如认知行为疗法，已显示出长期的有效性。然而，由于缺乏训练有素的理疗师和高昂的成本，其可用性有限。

近年来，随着微生物群-肠-脑轴理论的深入发展，研究人员发现了肠道微生物不仅参与消化代谢过程，还能通过多种途径影响脑功能和行为，为失眠的发病机制研究提供了全新的视角。

在这一背景下，中草药及其活性成分作为独特的益生元，展现出巨大的治疗潜力。它们不仅为肠道菌群的活动提供能量，还通过调节肠道菌群改善肠道微环境，从而影响身体的多种生理功能，特别是睡眠调节功能。例如：

• 茯苓：其多糖和三萜类化合物能调节肠道微生物，增加神经递质，减少炎症，抑制特定信号通路，从而抗焦虑、改善睡眠。
• 酸枣仁：能恢复肠道菌群平衡，增加有益菌，并调节氨基酸代谢、神经递质释放、炎症因子平衡和HPA轴稳态，从而改善睡眠，尤其对虚证和慢性失眠有效。

本文阐述了肠道菌群如何通过肠道-脑轴的复杂通信网络调节睡眠质量，也介绍了利用中药及其活性成分调节肠道微生物群来改善睡眠质量的潜力，同时探讨了基于肠道菌群的其他针对失眠的干预措施，为失眠治疗开辟了一条融合传统智慧与现代科学的创新路径。

01
失 眠

失眠意味着晚上难以入睡、难以保持睡眠，或两者都有，它是最常见的睡眠障碍之一。

仅数天的失眠发作称为短期（急性）失眠。当持续存在睡眠问题时，通常会被诊断为长期（慢性）失眠。

注：慢性失眠有许多不同的定义。一个普遍接受的定义是：每周超过3晚，持续至少3个月，或持续一个月或更长时间的失眠。

急性和慢性失眠都非常普遍。大约每3个成年人中有1个有可能出现失眠症状。

症 状

失眠症状可能包括：

• 初始入睡困难
• 夜间醒来难以入睡
• 过早醒来
• 白天感到疲倦或嗜睡、精力不足
• 情绪不稳定，感到烦躁、沮丧或焦虑
• 难以集中注意力、完成任务或记住事情
• 出错增多或有更多意外
• 对睡眠持续感到担忧、紧张、焦虑

哪些人群更容易失眠？

几乎每个人偶尔都会有失眠的夜晚。但下列人群更可能出现失眠的情况：

• 女性

月经周期和更年期期间激素变化可能起作用。更年期时，夜间盗汗和潮热常常会扰乱睡眠。失眠在怀孕期间也很常见。

• 超过 60 岁

由于睡眠模式和健康状况的变化，随着年龄的增长，更有可能患有失眠。

可能是什么原因？

慢性失眠通常是由压力、生活事件或破坏睡眠的习惯引起的。慢性失眠的常见原因包括：

• 压力

对工作、学校、健康、金钱或家庭的担忧会使思绪在夜间保持活跃，难以入睡。压力性生活事件，如亲人的去世或疾病、离婚或失业或搬家，也可能导致失眠。

• 旅行或工作日程

身体的“内部时钟”，即昼夜节律，指导着诸如睡眠-觉醒周期、新陈代谢和体温等。破坏这些节律可能导致失眠。比如跨越多个时区的旅行导致的时差反应、上晚班或早班、频繁轮班或三班倒等都可能引发失眠。

• 不良的睡眠习惯

包括每天上床睡觉和起床的时间不同、午睡、睡前过于活跃以及睡眠区域不舒服。

其他不良的睡眠习惯包括在床上工作、吃饭或看电视。在睡前使用电脑或智能手机、玩电子游戏或看电视可能会破坏睡眠周期。

• 晚上吃太多

睡前吃点清淡的小零食是可以的。但如果吃太多，可能会在躺下时感到不舒服。很多人还会出现胃灼热的情况。这是指胃酸反流到从口腔到胃的食物管道中。胃灼热可能会让人无法入睡。

• 心理健康问题

焦虑症，如创伤后应激障碍，可能会扰乱你的睡眠。过早醒来可能是抑郁的迹象。失眠常常与其他心理健康问题同时发生。

• 药物

许多处方药会影响睡眠，例如某些抗抑郁药和用于治疗哮喘或高血压的药物。许多非处方药，如一些止痛药、过敏和感冒药以及减肥产品，含有咖啡因和其他兴奋剂，这些物质会干扰睡眠。

• 慢病

与失眠相关的状况包括慢性疼痛、癌症、糖尿病、心脏病、哮喘、胃食管反流病（GERD）、甲状腺功能亢进、帕金森病和阿尔茨海默病。

• 睡眠相关障碍

睡眠呼吸暂停症会导致在夜间有时停止呼吸，从而扰乱睡眠。不安腿综合征会在你试图入睡时引起强烈的、不适的移动双腿的欲望，这可能无法入睡难以再次入睡。

• 咖啡因、尼古丁和酒精

咖啡、茶、可乐和其他含有咖啡因的饮料让人兴奋。在下午或晚上饮用会难以入睡。烟草产品中的尼古丁是另一种会破坏睡眠的兴奋剂。酒精可能会让你入睡，但它会阻止更深睡眠阶段，在半夜醒来。

• 肠道菌群

肠道菌群可以通过肠-脑轴直接或间接地参与调节大脑的睡眠功能。肠道菌群的失调，通过减少肠道屏障完整性和短链脂肪酸含量以及增加触发炎症反应的炎症介质等机制，影响宿主的睡眠行为。详见下一章节。

02
失眠患者肠道菌群的特征

失眠会影响肠道菌群的丰富度和多样性

与正常组相比，睡眠缺乏小鼠的Akkermansia muciniphila、拟杆菌和粪杆菌(Faecalibacterium)丰度显著降低，气单胞菌(Aeromonas)丰度显著增加。

临床研究中的失眠或其他睡眠障碍菌群特征

与对照组相比，失眠患者的Collinsella、Adlercreutzia、Clostridiales、Pediococcus、Erysipeltrichaceae、拟杆菌属、葡萄球菌属、Carnobacterium、Odoribacter、假单胞菌属、长双歧杆菌属、Phascolarctobacterium的丰度存在显著差异。

同样，阻塞性睡眠呼吸暂停患者在下列菌群丰度存在显著差异：乳杆菌属、瘤胃球菌科、 变形杆菌科、梭菌科(Clostridiaceae)、 颤螺菌科(Oscillospiraceae)、 克雷伯氏菌(Klebsiella)、脱硫弧菌科(Desulfovibrionaceae)、脆弱拟杆菌(Bacteroides fragilis)、普拉梭菌(Faecalibacterium prausnitzii)。

无论是与炎症相关的菌株的改变，如变形杆菌科、梭菌科、Oscillospiraceae、克雷伯氏菌，还是与肠道屏障完整性相关的菌株，如脱硫弧菌科、脆弱拟杆菌、F. prausnitzii，这些变化都与睡眠质量相关的参数显著相关。

失眠不仅会降低肠道的抗氧化能力、抗炎细胞因子水平、粘蛋白2（MUC2）和紧密连接蛋白表达，还会增加促炎细胞因子的水平，导致肠道黏膜损伤和屏障通透性增加。

实验证据：睡眠剥夺通过肠道菌群影响大脑功能

当睡眠剥夺动物的肠道微生物群移植到正常小鼠体内时，供体动物的肠道菌群发生了变化，导致脂多糖（LPS）和气单胞菌水平升高，丁酸盐和Lachnospiraceae_NK4A136水平降低，海马小胶质细胞活化和神经元死亡增加。

然而，用植物乳杆菌124或A.muciniphila预处理可以恢复被破坏的肠道微生物群，减少肠道中的氧化应激、炎症和屏障损伤，增加乙酸和丁酸水平，并防止LPS刺激的小胶质细胞-神经元共培养中的突触损失。

因此，肠道微生物群的破坏通过降低肠道屏障完整性和短链脂肪酸含量，增加引发炎症反应的炎症介质等机制，影响宿主的睡眠行为。

下面章节我们就来详细看一下肠道菌群参与失眠症调节的相关机制。

03
肠道菌群参与失眠症调节的机制

下丘脑-垂体-肾上腺轴

失眠激活并导致HPA轴功能障碍。微生物可能通过神经信号传导、短链脂肪酸、表观遗传学、肠道屏障完整性或血脑屏障（BBB）通透性影响HPA轴活性。因此，失眠引起的肠道微生物群失调可能与HPA轴的激活有关。

HPA轴的破坏与致病菌（包括肠杆菌科、链球菌科、韦荣球菌科）的增加和有益细菌（包括双歧杆菌和毛螺菌科）的减少有关。

某些特定的肠道微生物群可以抑制HPA轴的激活，并介导相关的脑功能。大肠杆菌(Escherichia coli)和粪肠球菌(Enterococcus faecalis)可以降低小鼠血清中的皮质醇水平，从而缓解压力和抑郁焦虑行为。

分析表明，粪便中的‌羟甲睾酮（Oxymesterone）可以介导皮质醇对副拟杆菌属(Parabacteroides)的负面影响，而3-（2,4-环戊二烯-1-基）-5α-雄甾烷-17β-醇可以介导皮质类固醇对气球菌(Aerococcus)的负面影响；洛伐他汀酸（Mevinolinic acid）还可以介导气球菌对皮质醇的负面影响。这表明肠道微生物群和HPA轴之间的信号传导是双向的。

doi: 10.3389/fphar.2025.1572007

微生物内分泌产物和代谢物

★ 褪 黑 素

什么是褪黑素？

褪黑素（Melatonin，MT）又称为”暗激素”，因为它主要在黑暗环境中分泌，是我们身体内重要的睡眠调节激素。夜幕降临，褪黑素水平开始上升，告诉我们的身体该睡觉了；当太阳升起时，它的分泌减少，帮助我们保持清醒。可以说，褪黑素就像是身体内部的生物钟管家，维持着我们正常的睡眠-觉醒周期。

色氨酸的”三岔路口”

要理解肠道微生物与褪黑素的关系，我们首先需要了解一个关键的氨基酸——色氨酸（Trp）。色氨酸是合成褪黑素的重要原料，但在正常情况下，人体内仅有不到5%的色氨酸用于合成血清素（5-HT）和褪黑素，而高达95%都通过肝脏中的犬尿氨酸（Kyn）途径进行代谢。

这就像是一个”三岔路口”：

• 主干道（95%）：色氨酸 → 犬尿氨酸途径 → 其他代谢产物
• 小径（<5%）：色氨酸 → 血清素 → 褪黑素

压力→肠道菌群失调→褪黑素下降

长期压力会破坏肠道菌群平衡，导致失调，失调的微生物刺激犬尿氨酸通路过度活跃，本应用于合成褪黑素的色氨酸被大量转移到犬尿氨酸途径，最终导致循环中的褪黑素水平下降，影响睡眠质量。

有益菌的助眠作用

令人惊喜的是，肠道中的某些微生物也能够主动促进其合成。研究发现，罗伊氏乳杆菌和大肠杆菌这两种微生物激活TLR2/4/MyD88/NF-κB信号通路，促进关键酶AANAT（芳烷基胺N-乙酰基转移酶）的表达，推动褪黑素的合成。

微生物代谢产物的协同效应

除了直接合成，肠道微生物的代谢产物——短链脂肪酸（SCFA）也发挥着重要作用：

• 提升血清素水平：为褪黑素合成提供更多原料
• 激活转录因子：促进p-CREB磷酸化，进一步调控AANAT转录
• 形成正向循环：更多AANAT意味着更多褪黑素合成

外源性褪黑素补充

不仅能直接改善睡眠，还能帮助生物钟恢复正常运转，改善肠道菌群的组成和功能，增加短链脂肪酸水平，改善肠脑交流，优化肠道与大脑之间的信息传递。

研究表明，褪黑素补充能够通过多个途径改善睡眠剥夺引起的认知障碍：

• 减少海马区炎症和神经元凋亡
• 菌群优化：增加有益菌的丰度，如Lachnospiraceae_NK4A136
• 提高丁酸盐水平，降低有害菌气单胞菌、降低LPS
• 优化TLR4/NF-κB和MCT1/HDAC3信号通路，改善失眠引起的认知障碍

最后，这些在肠道中产生的褪黑素分子会通过血液循环系统到大脑，与大脑中的MT1或MT2受体结合，最终调节我们的睡眠行为。这就形成了一个完整的”肠道-血液-大脑“调节环路。

★  γ- 氨 基 丁 酸

什么是GABA？为什么它能帮助睡眠？

γ-氨基丁酸（GABA）是一种众所周知的促进睡眠的氨基酸，是一种天然的抑制性神经递质。当我们感到焦虑、紧张或难以入睡时，GABA帮助我们的神经系统冷静下来，促进放松和睡眠。

简单来说，GABA的作用就像给过度活跃的神经系统踩了一脚”刹车“，让我们从兴奋状态转向平静状态，为优质睡眠创造条件。

肠道：GABA的”第二生产基地”

许多人以为GABA只能在大脑中产生，但实际上，我们的肠道也是一个重要的GABA生产基地。在肠黏膜中，存在着一系列特殊的细胞——肠神经内分泌细胞（如STC-1和STC-2），它们就像是内置的”GABA工厂“，它们可以表达GABAA受体及其受体亚型（α1、α3、α5、β1、β3、δ）的mRNA。

除了胃肠神经内分泌细胞合成、储存和分泌GABA的能力外，肠道微生物群的某些成员也可以产生GABA。

乳酸菌和双歧杆菌是GABA产生的关键成员

• 在肠道粘液层定植的 双歧杆菌 ：具有将谷氨酸（Glu）、谷氨酰胺（Gln）和琥珀酸转化为GABA的酶机制。
• 乳杆菌 ：多个菌株都具备GABA合成能力

– Limosilactobacillus fermentum L18：

高效分泌GABA的专业户，通过增加连接蛋白的浓度和有益肠道细菌的丰度来增强肠道屏障

– 鼠李糖乳杆菌GG：

除了保护肠道屏障外，还可以通过调节肠脑轴来提高海马和杏仁核中的脑源性神经营养因子（BDNF）和GABA受体水平。

– 短乳杆菌：

通过发酵产生高剂量GABA，可以提高肠道中有益细菌的相对丰度和SCFA的水平，进而可以上调GABA能和5-羟色胺能神经递质的mRNA和蛋白质表达水平。这将导致θ和δ波以及非快速眼动（NREM）睡眠的显著增加。

GABA如何在肠道中发挥多重功效？

– 维护肠道屏障：构建健康防线

刺激Ca²⁺信号传导；增加MUC2释放，强化肠道黏膜屏障；促进肠道干细胞增殖，维持肠道健康。

– 调节肠脑轴：远程遥控大脑

增加海马和杏仁核中的BDNF水平，促进神经元健康；上调大脑中GABA受体水平，增强镇静效果；拟杆菌丰度与GABA受体蛋白表达呈正相关。

GABA很难穿过血脑屏障直接作用于中枢神经系统，那么肠道产生的GABA是如何影响大脑和睡眠的呢？

肠神经系统：另辟蹊径的”高速公路”

有研究人员认为，肠道内分泌细胞中存在大量GABA受体，通过肠神经系统这个”第二大脑”发挥作用，不需要直接穿过血脑屏障，而是通过肠-脑轴的复杂网络影响大脑功能。

★  血 清 素

什么是血清素？

血清素（5-羟色胺，5-HT），有时候被称为”快乐激素”，因为它不仅能让我们感到愉悦和放松，还是调节睡眠-觉醒周期的重要神经递质。当血清素水平充足时，我们更容易感到心情平静、思维清晰，也更容易获得优质的睡眠。

作为肠脑轴中的关键神经递质，血清素（5-HT，血清素）是肠道微生物群和大脑之间进行交流的重要介质，将肠道的信息准确传递给大脑，告诉大脑什么时候工作，什么时候该休息了。

肠道：血清素的主要生产基地

体内约95%的血清素来源于肠道，而大脑反而只是小作坊。

一般生产路径：

• 色氨酸（Trp）作为基础原料
• 加工：通过色氨酸羟化酶（TPH1在肠嗜铬细胞中，TPH2在神经元细胞中）转化为5-羟色氨酸（5-HTP）
• 最终产物：通过芳香族L-氨基酸脱羧酶（AADC）转化为血清素

非经典调控途径：

• 当接收到IL-33信号时，钙离子(Ca²⁺)内流可以直接刺激肠嗜铬细胞快速分泌血清素。

肠道菌群如何助力血清素的生产？

肠道菌群代谢产生短链脂肪酸，短链脂肪酸通过调节血清素转运体（SERT）；调节5-HT受体的敏感性；抑制色氨酸转化为犬尿氨酸，确保更多原料用于血清素合成来促进合成。

肠道菌群多样性影响血清素

肠道微生物群的多样性会影响5-HT水平，进而影响人体的睡眠模式。补充色氨酸和血清素已被证明可以改善肠道微生物群的多样性，增加肠道中短链脂肪酸的量，提高血清素的血液水平，所有这些都可以改善老年人和新生儿的睡眠质量。

血清素代谢失衡与睡眠障碍的病理关联

在用抗生素耗尽微生物群后，5-HT的表达水平降低，导致REM睡眠的发作频率增加，NREM和REM睡眠之间的频繁转换，最终对睡眠产生负面影响。

如何通过调节血清素改善睡眠？

例如，灵芝可以调节肠道微生物群和5-羟色胺相关途径，增加5-羟色胺和GABA的血清水平，同时降低HPA轴激素水平，有效缓解焦虑小鼠的失眠行为。显然，微生物群可以通过影响肠道中5-羟色胺的合成和释放来调节大脑中的睡眠行为。

影响睡眠的微生物群-肠道-大脑轴交流模式

Sen P, et al.,Trends Mol Med. 2021

★  短 链 脂 肪 酸

短链脂肪酸(SCFA)是肠道细菌通过发酵我们吃下去的膳食纤维产生的主要代谢产物，被认为是神经调节物质，对肠道微生物群控制睡眠至关重要。通过免疫、神经、内分泌途径，微生物群与大脑睡眠过程形成密切联系；“肠-脑轴”是两者之间的纽带，SCFA起着信使的作用。

失眠会减少产短链脂肪酸的菌的数量

产短链脂肪的菌如粪杆菌(Faecalibacterium)、Roseburia、Ruminococacaceae，这反过来又降低了肠道中SCFA的数量，而SCFA的缺乏又会进一步影响睡眠质量，形成一个难以打破的恶性循环。

肠道短链脂肪酸水平升高可提高睡眠质量

相关研究表明，短链脂肪酸水平的升高可以通过穿越血脑屏障和调节大脑中血清素和多巴胺(DA)的产生来影响大脑发育。

短链脂肪酸不仅能直达大脑，在肠道局部也发挥着重要的睡眠调节作用。

增强睡眠相关物质：

• 提升血清素水平：增加肠道中5-HT的含量
• 促进褪黑素产生：提高肠道中MT的水平

调节压力系统：

• 抑制HPA轴：降低下丘脑-垂体-肾上腺轴激素水平，减少压力对睡眠的干扰

调节免疫功能

• SCFA影响肠道中ILC3、T细胞和B细胞，这有助于控制肠道屏障的免疫平衡。
• SCFA能够减弱小胶质细胞中促炎细胞因子的表达，有效对抗与年龄相关的微生物组失调，这对老年人的睡眠质量尤为重要。
• 保护神经系统：激活结肠NLRP6炎性小体，改善对肠上皮屏障的损伤，减少海马中的神经炎症和神经元损失。神经系统和大脑中的某些免疫信号分子可以相互作用以帮助调节睡眠。

SCFA调节HPA轴：缓解压力促进睡眠

通过显著增加SCFA含量，可以带来一系列积极变化：

• 修复下丘脑和海马中的紧密连接基因（OCLN和TJP2）
• 调节激素受体：优化促肾上腺皮质激素释放激素受体（CRF1和CRF2）的表达，从而缓解睡眠剥夺引起的抑郁和焦虑。

短双歧杆菌207-1可以通过显著增加SCFA和GABA水平，整体抑制HPA轴相关激素来改善睡眠质量。

不同SCFA的作用

乙酸盐、丁酸盐、戊酸盐与HPA轴相关激素水平呈负相关；丙酸盐显示出相反的模式。

因此，微生物群产生的SCFA可以通过改善肠道屏障和肠道免疫环境来影响神经系统。它们通过增加肠道中SCFA的多样性和水平、刺激睡眠相关细胞因子的分泌和抑制炎症反应等机制，改善失眠。

★  多 巴 胺

多巴胺（DA）被称为大脑中的”奖励分子”和”动力激素”，但在睡眠调节中，它是”人间清醒”。作为一种促进警觉性的强效神经递质，多巴胺对于控制我们的睡眠-觉醒周期至关重要。

当多巴胺水平充足时，我们会感到精神饱满、注意力集中、反应敏捷；而当多巴胺不足时，我们可能会感到昏昏欲睡、缺乏动力、思维迟钝。

多巴胺：肠道保护功能

多巴胺在肠道中并不仅仅是一个”过客”，它还承担着重要的肠道保护功能：

通过D5受体的作用：

• 刺激黏液分泌：促进远端结肠黏液的分泌，为肠道提供润滑保护

通过D2受体的作用：

• 通过D2受体和Ca2+依赖途径依赖途径增强胃肠碳酸氢盐的分泌，从而加强胃肠道中的胃肠屏障和防御机制。

肠道菌群失调：多巴胺代谢的破坏者

肠道菌群可以影响多巴胺的水平，相关研究表明，肠道菌群失调导致多巴胺代谢紊乱（以高香草酸减少为特征），从而影响大脑的清醒和认知功能。

注：高香草酸是多巴胺代谢的重要产物，它的减少就像是”多巴胺工厂”生产效率下降的信号。

补充益生菌可以有效逆转这些紊乱

补充益生菌已被证明可以恢复Blautia、Dialister、F.prausnitzii、Ruminococcus、拟杆菌属，这些菌群与高香草酸水平呈显著正相关。这意味着它们能够有效修复多巴胺代谢通路，恢复正常的觉醒调节功能。

两种特别的”多巴胺生产专家”

‌粪肠球菌(Enterococcus faecalis)和屎肠球菌(Enterococcus faecium) 具有酪氨酸羟化酶和多巴脱羧酶活性，使其能够将酪氨酸转化为L-dopa（多巴胺的前体）。进一步的研究表明，粪肠球菌和屎肠球菌的移植增加了PGF小鼠肠道内多巴/多巴胺的合成，促进了多巴/多巴胺从肠道进入血液，从而提高了大脑中的多巴胺水平。

这表明，调节肠道微生物群中苯丙氨酸酪氨酸多巴多巴胺的生物合成途径可能会改善脑功能。

短链脂肪酸的协同作用

研究表明，肠道微生物群代谢产生的短链脂肪酸可以直接穿透血脑屏障，控制5-羟色胺和多巴胺的合成，进而影响大脑发育。因此，肠道细菌可以通过多种途径调节大脑的多巴胺能系统，从而影响大脑的唤醒能力和功能。

微生物群-迷走神经通路

迷走神经就像是连接肠道和大脑之间的一条专线电话，肠壁中富含迷走神经纤维，这些神经纤维就像是密布在肠道中的信号接收器，能够从肠道接收各种信号并将其精确地传递到大脑。可以说，迷走神经是肠道微生物群影响大脑功能、调节睡眠的重要通路之一。

肠道微生物如何启动迷走神经？

• 肠道微生物群对色氨酸（Trp）进行代谢处理
• 代谢产物触发肠内分泌细胞（EECs）的Trpa1信号传导
• 肠内分泌细胞的信号，进而触发肠道的迷走神经系统

通过这条”迷走神经专线”，肠道细菌能够：

• 改变大脑的GABA受体表达水平
• 减轻焦虑症状：让过度紧张的神经系统得到缓解
• 改善抑郁症状：提升整体的情绪状态

粪菌移植和罗伊氏乳杆菌

粪菌移植可以触发肠道的迷走神经系统，从而导致脑干和海马体的5-HT和DA神经传递途径的长期改变。

通过迷走神经依赖机制，罗伊氏乳杆菌还可以改变催产素和多巴胺能信号在腹侧被盖区（VTA）的传递方式。值得注意的是，海马体和VTA中的多巴胺能回路在维持睡眠-觉醒相关行为方面都起着至关重要的作用。

证据：迷走神经切断实验

为了证实迷走神经参与肠道和大脑之间的信息传递，研究人员进行了一个实验：膈下迷走神经切断术。就像是切断电话线，看看肠道和大脑之间的通讯是否会中断。

治疗效果消失：

• 迷走神经切断后，选择性5-HT再摄取抑制剂的治疗作用完全消失，证明了迷走神经在抗抑郁治疗中的必要性
• 显著降低了肠黏膜中对5-HT3受体表现出免疫反应性的神经纤维的活性，说明迷走神经确实是5-HT信号传递的重要通路。

注：选择性5-HT再摄取抑制剂是一类通过抑制突触前膜5-HT再摄取、增强突触间隙5-HT浓度的抗抑郁药物。

信号传递的机制

当肠道内的5-HT与迷走神经纤维上密集分布的5-HT受体结合时，迷走神经被激活。然后，神经元通过特定的投射对5-HT信号做出反应并进行分类，然后将其传递到大脑。

迷走神经刺激：治疗睡眠障碍的新策略

研究表明，迷走神经刺激可通过降低外周血和海马中IL-1β和IL-6的水平，以及防止星形胶质细胞和小胶质细胞激活，从而改善由睡眠剥夺引起的抑郁样行为。

微生物-免疫炎症通路

免疫炎症通路就像是身体内部的警报系统，当有危险信号出现时，它会迅速启动防御机制。在肠道微生物调节睡眠的过程中，它也扮演着至关重要的角色。这套系统运行正常时，我们能享受优质睡眠；而当系统失调时，就可能出现失眠、睡眠质量下降等问题。

微生物通过免疫炎症途径与大脑的睡眠调节功能建立复杂的相互作用。简单来说，肠道微生物可以通过调节免疫系统的炎症反应，间接影响大脑的睡眠中枢，就像是通过免疫语言与大脑进行对话。

睡眠剥夺：引发免疫炎症风暴的导火索

睡眠剥夺破坏肠道屏障和血脑屏障通透性，增加NLRP3水平，并激活肠道中的TLR4/NF-κB信号通路，导致炎症信号传递到大脑，从而加剧大脑中的神经炎症和小胶质细胞激活。

恢复被破坏的肠道微生物群可以缓解肠道氧化应激、炎症反应和屏障损伤，从而改善睡眠质量。

肠道微生物代谢物：TMAO的双面性

某些肠道微生物可以通过其代谢产物介导宿主的炎症反应来调节大脑的睡眠功能。例如，三甲胺N-氧化物(TMAO)是肠道微生物群的代谢产物，可以通过调节膜联蛋白A1信号传导来增强血脑屏障的完整性，保护大脑免受炎症损伤，还可以通过NF-κB信号通路促进NLRP3激活来影响睡眠。

特定菌群与炎症因子

睡眠剥夺会引发肠道微生物群失调，导致炎症因子如IL-1β、IL-6、TNF-α的表达失衡。

相关分析表明，IL-1β和TNF-α与肠道中的Ruminococcus_1和Ruminococcoccus e_UCG-005呈正相关。

– NLRP3炎症体：睡眠调节的关键开关

NLRP3是参与IL-1β调控睡眠的关键介质之一。NLRP3的组装可以激活caspase-1，激活的caspase-1随后将pro-IL-1β切割成成熟的IL-1β，然后调节中枢神经系统对生理睡眠的控制。

TNF-α和IL-1β受体通过配体激活介导NF-κB转录，触发参与睡眠调节和影响睡眠的炎症相关分子的转录。

这个指挥系统一旦启动，就会产生级联放大效应，小小的炎症信号最终可能对睡眠产生显著影响。

尽管睡眠剥夺对血脑屏障的影响在某种程度上是可逆的，但修复过程并不简单，即使在恢复正常睡眠模式后，恢复正常的血脑屏障功能仍然是一个漫长的过程。

这些发现为失眠的免疫治疗提供了新的思路，通过调节肠道微生物群来优化免疫炎症反应，进而改善睡眠质量。

04
中草药及其活性成分通过调节肠道菌群改善睡眠质量

源自中草药的药用食品及其生物活性化合物是独特的“益生元”，具有以下优点：副作用小、安全性高、提高患者依从性、适合长期食用。这些特性突显了这些草药在营养和治疗应用中的双重价值。此外，它们具有调节肠道微生物群稳定性的潜力，为通过调节肠道微生物组预防和治疗失眠提供了新的视角。

酸 枣 仁

酸枣仁（Ziziphi spinosae semen，SZR）是指鼠李科植物枣属种类中，中国枣（Ziziphus jujuba Mill. var. spinosa (Bunge) Hu ex H. F. Chou）的干燥成熟种子。

酸枣仁以其酸甜口味和中性特性为特征，靶向肝、胆囊、心经。它以“滋阴养心、补血养肝、安神安神”的功效而闻名，对治疗虚证和慢性失眠特别有效。正是因为其卓越的安神助眠功效，酸枣仁被誉为”东方睡眠果实“，在临床上广泛用于治疗失眠。

注：从历史角度看，酸枣仁在中医中一直受到高度重视，无论是作为单一草药还是复方制剂，都展现出了令人瞩目的疗效。

酸枣仁的”睡眠密码”：三大活性成分

皂苷、黄酮、生物碱是酸枣仁镇静和催眠作用的主要活性成分。先前的研究表明，酸枣仁可以调节氨基酸代谢、神经递质释放、炎症因子平衡和HPA轴稳态等生理过程，从而调节神经活动，实现神经系统的平衡，改善睡眠。

最近的研究表明，酸枣仁可以恢复失眠引起的肠道菌群失衡，增加大鼠体内有益菌的相对丰度，如乳杆菌、双歧杆菌、乳球菌、真杆菌，同时减少普雷沃氏菌的相对丰度。

菌群代谢产物——短链脂肪酸(SCFA)

梭菌和乳杆菌丰度的增加导致其代谢产物丁酸盐含量的增加，这进一步影响了体内的氨基酸代谢途径，从而显著恢复了患有睡眠-觉醒节律紊乱的小鼠的睡眠-觉醒节奏。

SCFA可以间接调节肠道和大脑中的5-HT水平。

研究表明，通过酸枣仁的微生物代谢增加的SCFA，可以调节结肠中TLR4/NF-κB/NLRP3相关信号通路中代表性因子的表达，从而调节微生物群-肠-脑轴，改善小鼠的失眠和抑郁行为。

注： TLR4：控制肠道免疫系统的”警报器”；NF-κB：调节炎症反应的”总开关”；NLRP3：影响炎症体的活化程度。

酸枣仁调节肠道菌群，而不是直接作用于大脑

显然，酸枣仁可以通过微生物群神经通路和微生物群免疫通路调节微生物群肠脑轴，从而实现对生物体睡眠行为的控制。这可能解释了酸枣仁的活性成分不能穿过血脑屏障，但仍然能改善睡眠质量。

卷 丹 百 合

在中医传统中，百合类植物一直被认为具有”润肺止咳、清心安神“的功效，而现代科学研究正在揭示其改善睡眠的深层机制。

卷丹百合（LB）可以通过降低血清中HPA轴激素的水平、增加5-HT和MT的水平、降低下丘脑中去甲肾上腺素（NE）的水平以及上调GABAA受体和5-HT1A受体的表达，来改善大鼠的下丘脑病理并缓解失眠行为。

肠道菌群调节：失眠改善的核心机制

卷丹百合调节肠道菌群的方式可能直接关系到它缓解失眠的效果。除了逆转失眠对肠道微生物群的多样性、丰度和粪便代谢表型的不利影响外，卷丹百合还控制花生四烯酸和色氨酸的代谢，从而降低与心理健康问题相关的化学物质犬尿氨酸的表达水平。

卷丹百合显著调节肠道内乳杆菌、埃希氏菌、Porphyromonadaceae的相对丰度，并积极调节下丘脑中的5-羟基-L-色氨酸，后者参与5-HT的代谢。通过卷丹百合干预，最重要和最基本的途径被认为是5-羟色胺能系统和花生四烯酸代谢途径。

复方协同：卷丹百合与地黄汤的联合

卷丹百合和地黄汤（LBRD）可以通过纠正肠道微生物群失调和避免肠道屏障受损或血脑屏障泄漏引起的炎症，来减轻与抑郁行为相关的神经元损伤。根据粪便微生物群移植和肠道微生物群组成研究，通过肠道-脑轴，乳杆菌、双歧杆菌、乳球菌（Lactococcus）被证明是地黄汤抗抑郁作用的重要因素。

灵 芝

灵芝的镇静作用与肠道菌群密切相关

当灵芝与罗伊氏乳杆菌发酵时，它可以增加血清中5-HT和GABA的水平，降低HPA轴激素的水平，有效缓解焦虑小鼠的失眠症状。

灵芝的乙醇提取物也对微生物组的结构产生了显著影响。

• 门水平，它增加了拟杆菌和放线菌的丰度；
• 属水平，它增加了双歧杆菌的丰度，同时降低了乳杆菌和克雷伯氏菌的丰度。

下丘脑的5-HT浓度与双歧杆菌和动物双歧杆菌呈正相关，这不仅提高了那里的5-HT水平，还增加了包括Tph2、Iptr3、Gng13在内的重要转录因子的产生。在用抗生素耗尽肠道微生物群后，灵芝乙醇提取物的促进睡眠作用以及与睡眠行为相关的粪便代谢物的变化完全消失。这表明肠道微生物群在灵芝的促睡眠作用中起着不可或缺的作用。

多糖成分的免疫调节与神经保护作用

来自灵芝的多糖已被证明可以提高小鼠大脑中的GABA和5-HT水平，并通过延长NREMS期间的δ波来提高其睡眠质量。

此外，灵芝多糖及其水解产物，即灵芝肽，通过各种途径表现出免疫调节活性。具体而言，灵芝多糖不仅降低了肠道中的F/B比值，而且显著上调了回肠中NF-κBp65、IL-2、IL-4的表达水平；它们还显著增强BDNF的表达，抑制促炎细胞因子的表达，并抑制小胶质细胞和星形胶质细胞的激活，从而发挥抗抑郁作用。

灵芝肽参与关键途径，如叶酸循环、脂肪酸的生物合成和代谢以及cAMP代谢。灵芝多糖在调节肠道微生物群稳态和提供神经保护方面具有巨大潜力。

茯 苓

茯苓（P.cocos）自古以来就被誉为”四时神药”，茯苓性平味甘，具有健脾利湿、宁心安神的功效，是古代人治疗失眠的首选核心药物之一，

传统核心药物的现代机制：多糖和三萜

茯苓含有多糖和三萜类化合物，是其镇静和诱导宁静的主要活性成分。研究表明，茯苓中的酸性多糖可以通过干预肠道微生物群和调节相关途径发挥镇静作用。

这些多糖不仅增加了肠道微生物群的丰度，如厚壁菌门、杆菌门、乳杆菌门、Fusicatenibacter、Prevotellaceae_UCG-001；它们还上调下丘脑中关键神经递质5-HT、DA、NE、GABA的水平，增加神经元细胞的数量，同时降低炎症因子的表达水平。

此外，来自茯苓的水提取物和水溶性多糖可以通过改善肠道微生物群失衡、缓解代谢紊乱、调节肠道神经肽和神经递质水平以及抑制TNF-α/NF-κB信号通路来有效预防焦虑的发作。

增加短链脂肪酸、促进色氨酸代谢

茯苓多糖可以通过增加肠道中的短链脂肪酸水平和促进色氨酸代谢来增强肠道屏障。它们不仅通过增加吲哚乳酸盐和吲哚-3-醛的水平来促进色氨酸代谢；还通过增加肠道中短链脂肪酸的水平、调节IL-2、IL-4、IL-6、IL-10、TGF-β、IFN-γ等关键免疫因子的表达，激活Wnt/β-Catenin信号通路来维持肠道屏障的完整性和功能。

色氨酸和短链脂肪酸的水平以及肠道屏障的健康稳态与肠道微生物群密切相关，对改善睡眠质量有重大影响。

人 参

人参被誉为”百草之王”，是中药中最珍贵的滋补品之一。作为五加科植物，人参含有丰富的活性成分，具有补元气、复脉固脱、补脾益肺、生津养血、安神益智等功效。现代研究发现，人参不仅能直接作用于大脑，还能通过调节肠道微生物群来改善睡眠质量。

多重活性成分的协同作用：跨越血脑屏障

人参中发现的肽、多糖、皂苷具有穿过血脑屏障并调节神经内分泌平衡和大脑代谢环境的能力。人参多糖通过增强肠道吸收和影响肠道微生物代谢来增强人参皂苷Rb1和微生物代谢产物的暴露。Rb1通过调节瑞士乳杆菌丰度和GABAA受体表达发挥神经保护作用。

人参皂苷Rg1（Rg1）对神经系统具有潜在的健康促进作用。Rg1可以改善吗啡诱导的肠道微生物群失调（特别是拟杆菌），抑制肠道微生物群衍生的色氨酸代谢，调节异常升高的血清素、5-羟色胺受体1B和5-羟色胺受体2A水平，使其回归正常范围。

人参皂苷的多途径神经保护机制

人参皂苷Rg可能影响肠道微生物群，并通过多种不同途径提供神经保护。

Rg1可以通过调节5-HT神经递质系统、阻止肠道微生物群产生的色氨酸代谢和改善肠道微生物群失调（特别是拟杆菌）来防止小鼠产生吗啡依赖。

Rg5不仅可以纠正不平衡的肠道微生物群，恢复肠道屏障的功能，还可以通过控制脂肪和葡萄糖的代谢，提高GABA/Glu比值，上调GABAA、GABAB和5-HT受体1A的表达，改变时钟相关蛋白质的节律特征，改善睡眠质量，进而影响GABA和5-HT神经递质系统。

复方协同与代谢循环优化

人参和酸枣仁的联合使用，可以改善肠道微生物群的结构，促进Glu/GBA-Gln代谢循环的正常运作，增加海马中GABA的合成和释放，从而显著改善失眠大鼠的睡眠状态。这表明人参可以通过多种途径干预肠道微生物群并调节大脑睡眠功能。

doi: 10.3389/fphar.2025.1572007

天 麻

天麻（G.Blume）是兰科植物天麻的干燥块茎，素有”定风草”之称，是著名的息风止痉、平抑肝阳的中药材。

天麻素的多重神经保护机制：从炎症调控到信号通路调节

从天麻中提取和分离天麻素（GAS）已被证明对中枢神经系统疾病有显著影响，包括但不限于失眠、焦虑、抑郁、认知障碍、缺血性中风。

天麻素通过控制IL-6、IL-1β等炎性因子的表达、B细胞淋巴瘤-2（Bcl-2）蛋白的活性以及p-ERK与ERK的比值，不仅改善了失眠小鼠的睡眠质量，而且通过调节TLR4/NF-κB和Wnt/β-catenin信号通路，改善了快速眼动睡眠剥夺引起的睡眠障碍。因此，天麻素在提高睡眠质量方面具有很大的潜力。

肠道微生物群调节

已经进行的研究表明，天麻素可以通过调节微生物群-肠-脑轴来抑制神经元凋亡，从而改善阿尔茨海默病小鼠的认知障碍和神经变性。

在抑郁的小鼠中，天麻的水提取物可以通过促进潜在有益菌（Alloprevotella、双歧杆菌、Defluviitaleaceae UCG-011、Akkermansia、Parabifidobacter）和粪便SCFA水平的增加和平衡，使结肠中5-羟吲哚乙酸与5-HT的比例正常化，并降低犬尿氨酸与色氨酸的比例来重塑肠道微生物组结构。抗生素混合物的给药部分消除了天麻素对阿尔茨海默小鼠的神经保护作用。

天麻及其活性成分对大脑功能的影响是显而易见的，因为它们部分针对微生物群-肠道-大脑轴。然而，支持天麻素可以通过这种微生物群-肠-脑轴调节大脑睡眠功能这一观点的确凿实验证据仍有待观察。需进一步研究来确定天麻素通过改变肠道微生物群来改善睡眠质量的确切过程，以便更谨慎地开发和使用天麻。

蒙 古 黄 芪

蒙古黄芪是豆科植物蒙古黄芪的干燥根，被誉为”补气圣药”，在中医药学中具有重要地位。黄芪性温味甘，具有补气固表、托毒排脓、利水消肿的功效，是临床上最常用的补气药之一。

现代研究发现，蒙古黄芪富含黄酮类化合物、多糖、皂苷，通过控制肠道微生物群的组成、代谢和活性，有助于保持肠道微环境的稳定。

黄芪多糖的免疫调节机制：特异性菌群调控的双向作用

研究发现，不同浓度的黄芪多糖（APS）对睡眠剥夺小鼠的脾脏和身体损伤具有缓解和保护作用。

进一步的研究表明，黄芪多糖可以通过调节与炎症和免疫反应、短链脂肪酸合成和TLR4/NF-κB通路有关的某些微生物来改善免疫功能障碍。

例如，黄芪多糖可以改善免疫功能低下的小鼠和大鼠的免疫功能，这是由于减少了Pseudoflavonifractor、Oscillibacter、Tyzzerealla、Paraprevotella、Lachnoclostridium的丰度，并增加了乳杆菌、双歧杆菌、Roseburia、脱硫原体、Paracoccus、副拟杆菌、Clostridium XIVb、Butyricicoccus的丰度。

然而，在肠道微生物群减少的免疫功能低下小鼠中，黄芪多糖并没有改善免疫功能。

肠脑轴的积极调控：从代谢产物到神经递质的全面优化

为了积极控制肠-脑轴，黄芪多糖不仅增加了肠道中乳杆菌和芽孢杆菌的相对丰度，还增加了粪便中短链脂肪酸和GABA的含量，提高了虾的免疫力。

此外，黄芪多糖可以显著减轻与年龄相关的肠道屏障破坏、胃肠酸碱平衡丧失、肠道长度缩短、肠道干细胞过度增殖以及衰老后的睡眠障碍。

因此，肠道微生物群不仅积极帮助身体吸收黄芪多糖，而且通过提高肠道SCFA水平来改善免疫功能障碍，并通过促进神经递质的释放来积极调节肠道脑轴。

龙 眼

龙眼肉，又称桂圆肉，自古以来就被誉为”智慧果”。在中医理论中，龙眼肉性温味甘，具有补益心脾、养血安神的功效，《神农本草经》将其列为上品药材。龙眼肉是中国传统医学中常用的治疗失眠的草药之一，但关于其改善睡眠质量的潜力的药理活性研究很少。

龙眼含有GABA，可以用作天然膳食补充剂。龙眼中富含多种氨基酸，如GABA和Glu，并且随着果实年龄的增长，其浓度也会增加。成熟后在冷藏温度下储存可以增加水果中的GABA含量。

此外，通过增加胃中Lactobacilli、Pediococci、 Bifidobacteria的数量，肠道微生物群对龙眼多糖的代谢可以提高琥珀酸和SCFA（乙酸、丙酸和丁酸）的水平，增强肠道免疫力。

无论是作为富含GABA的膳食补充剂还是通过调节肠道内的微生物代谢产物，龙眼肉都有可能通过影响肠道中GABA、MT、5-HT等睡眠相关神经递质的合成和释放来调节肠道微生物群-肠脑轴。这可以直接或间接地调节身体的睡眠-觉醒周期，从而发挥强大的睡眠促进作用。

其他中草药及其成分

中医药宝库中蕴藏着众多具有安神功效的珍贵药材，这些草药在千百年的临床实践中积累了丰富的应用经验。

除了前述的经典药材外，栀子、三七、莲子等传统药材同样具有改善睡眠的潜力，但它们通过肠道微生物群调节睡眠机制的研究相对较少。这里讨论了其他一些草药及其活性成分如何影响肠道菌群，从而提高睡眠质量的能力。

栀子、三七

研究表明，栀子可以通过调节肠道微生物群和降低TNF-α和IL-7β水平来改善睡眠质量和缓解焦虑症状。

由肠道微生物群代谢的三七总皂苷转化为人参皂苷Rg，其保护海马神经元并调节大脑中的神经递质水平，从而改善失眠、抑郁和认知障碍。

莲子、荷叶

莲子和荷叶都可以通过调节肠道微生物群的丰度和结构来调节GABA能系统，从而促进睡眠。然而，它们调节肠道微生物群的方式存在显著差异。具体而言：

• 莲子中的低聚糖成分可以增加嗜酸乳杆菌、拟杆菌和双歧杆菌的相对丰度。
• 荷叶含有黄酮类成分，可以增加厚壁菌门和放线菌门相对丰度，减少变形菌门丰度。

枣、谷芽

枣具有改善睡眠质量和通过调节GABA能系统提供神经保护的潜力。具体而言，它可以上调Lachnoclosdium、Marvinbryantia的丰度，同时下调Alistipes、Akkermansia的丰度。

谷芽[Setaria italica(L.)Beauv]可能会增加肠道中普雷沃氏菌、乳酸菌、Ruminococcus的丰度，从而通过调节神经递质和炎症因子水平来提高SCFA水平并改善睡眠质量。

山茶、枸杞

山茶[(L.)Kuntze]可能通过改善肠道微生物群来影响神经内分泌途径和免疫系统，从而调节睡眠-觉醒周期。

枸杞可能通过改善肠道屏障和抑制TLR4信号通路来保护神经系统。

交泰丸

由黄连根茎和肉桂皮组成的交泰丸可以改善睡眠，并减轻慢性睡眠剥夺引起的炎症和胰岛素抵抗。组学结果表明，交泰丸治疗显著增加了小鼠中毛螺菌科、拟杆菌属、AKK菌属的相对丰度。

黄连温胆汤对失眠的机制可能与它抑制 5-羟色胺含量的降低和γ-氨基丁酸水平的升高有关。同样，研究发现甘麦大枣汤可以增加 NE 和 5-羟色胺的含量，改善睡眠，在一定程度上缓解抑郁，柴胡加龙骨牡蛎汤主要通过调节下丘脑-垂体-肾上腺轴（ACTH、CORT等）和脑单胺神经递质（NE、DA、5-羟色胺等）的水平来治疗失眠。

草药及其活性成分在改变肠道微生物群和提高睡眠质量方面的巨大潜力已经得到证实，尽管这一研究领域仍处于早期阶段。更多的研究不仅可以为治疗失眠提供坚实的支持，还可以通过阐明这些草药与微生物群-肠道-大脑轴相互作用的机制来调节与睡眠相关的大脑功能，从而帮助我们更明智地开发和使用这些草药。

针 灸

针灸治疗注重根据辨证选择穴位，基于辨证的针灸疗法可以取得良好效果并改善胃肠功能，针灸结合腹部环形按摩可以改善下丘脑和海马旁回的功能，从而达到改善失眠症状的效果。

此外，研究发现针灸可以抑制 HPA 轴的活性，从而改善失眠症状。

有研究在微生物-肠-脑轴理论指导下总结了针灸的原则：

• 首先，失眠与脑相关，因此常选择头部和颈部的穴位（如百会、印堂、上星、神庭、头临泣、风池等 ）；
• 其次，心主神明，因此常使用手少阴经和带有“神”字的穴位（如神门、十室空、 等 ）；
• 第三，失眠与心、肝、肾等密切相关，刺激背俞穴（脏腑之气输注于背俞穴）可以直接刺激微生物-肠-脑轴，从而促进睡眠。

可以直观地发现，这些针灸穴位与微生物-肠-脑轴的解剖部位有许多重叠。从健脾和胃治疗失眠的角度来看，主要穴位有中脘、关元、天枢、气海等。

这些针灸疗法可以通过调节神经递质和某些激素的分泌，以及下调 HPA 轴来抑制交感神经并改善内分泌，从而改善失眠症状，这些症状是微生物-肠-脑轴相同调节机制的一部分。

doi: 10.12998/wjcc.v12.i18.3314

05
关于失眠的其他干预措施

饮 食 调 整

不良饮食模式的负面影响

• 高血糖指数饮食

长期高糖摄入会刺激免疫系统，诱发过度炎症反应，导致睡眠片段化。

• 肥胖相关菌群失调

肥胖人群中Faecalibacterium丰度显著下降，这在慢性失眠患者中同样存在。

健康饮食模式的积极作用

• 地中海饮食

富含植物性食物、抗氧化剂和不饱和脂肪酸；促进产丁酸菌丰度增加，显著改变肠道微生物代谢活性，与更好的睡眠质量和更长的睡眠时间相关。

• 限制热量饮食

适用人群：肥胖青少年、结合增加体力活动

增加肠道中乳杆菌的丰度，乳杆菌以其促进睡眠的有益作用而闻名。

其他，如习惯性饮茶，可能通过肠道菌群-胆汁酸轴减轻慢性失眠引起的肠道菌群失衡和胆汁酸代谢紊乱。

益 生 菌

接受发酵益生菌 Lactobacillus brevis DL1-11 牛奶的小鼠表现出更短的睡眠潜伏期和更长的睡眠时间。因为 DL1-11 可以产生大量的 GABA，GABA 可以促进放松并增强睡眠。

Lactobacillus fermentum PS150^TM通过增加下丘脑腺苷 A1 受体的表达，有效地促进了正常小鼠的睡眠，并缓解了咖啡因诱导失眠小鼠的失眠症状。PS150^TM 能够恢复因首夜效应导致睡眠障碍的小鼠的非快速眼动睡眠，这可能是由于其重塑肠道菌群组成的能力，改变血清素能通路，减少慢性轻度压力大鼠的抑郁和焦虑。

Bifidobacterium breve CCFM1025 通过抑制 HPA 轴活性，改善了睡眠并缓解了压力水平。

Bifidobacterium adolescentis SBT2786 可以通过增加快速眼动睡眠时间来延长总睡眠时间，白天疲劳减少。

Lactobacillus plantarum PS128 显著增强了深度睡眠，并减少了疲劳和抑郁症状。

Lactobacillus gasseri CP2305 也已可以改善肠道微生物群组成，并降低唾液皮质醇浓度，从而减轻压力并增强睡眠 。

Lactobacillus casei Shirota 牛奶通过延长睡眠时间和减少觉醒时的嗜睡感，帮助面临考试压力的个体 。

Lactococcus lactis subsp. cremoris YRC3780 也显示出改善睡眠和缓解压力的潜力，这一点由日本进行的一项双盲、安慰剂对照的临床试验所证实，接受 YRC3780 干预的参与者主观睡眠质量和心理健康均有显著改善。

doi: 10.3390/ijms252313208

益 生 元

益生元饮食（由半乳寡糖、聚葡萄糖、乳铁蛋白和乳清蛋白浓缩牛奶脂肪球膜蛋白-10 组成）通过在正常情况下增强非快速眼动睡眠，并在压力情况下延长快速眼动睡眠，对小鼠的睡眠模式产生了积极影响。

接受益生元饮食（由半乳寡糖和聚葡萄糖组成）的大鼠在睡眠紊乱情况下表现出更长的非快速眼动睡眠和快速眼动睡眠。菌群分析发现，在益生组中，Parabacteroides distasonis 的相对丰度增加，这与促进睡眠和恢复昼夜节律有关。

在一项人体研究中，45 名参与者被随机分为三组，分别接受低聚果糖（FOS）、低聚半乳糖（GOS）或安慰剂。结果表明，低聚半乳糖组的参与者睡眠质量得到改善，唾液皮质醇觉醒反应显著降低。这种皮质醇的减少与肠道菌群中 Bifidobacteria 的相对丰度增加有关，这些菌具有代谢低聚半乳糖的能力，并对心理健康有积极作用。

抗性淀粉是另一种已被证明能通过减少炎症和 HPA 轴活性来改善 2 型糖尿病患者睡眠质量的益生元。

一项随机、双盲、安慰剂对照的研究也报道了益生元酵母甘露聚糖的改善睡眠效果。酵母甘露聚糖组的非快速眼动睡眠第 3 阶段睡眠时间和总睡眠时间均显著长于安慰剂组。

粪菌移植 (FMT)

目前，越来越多的研究将粪菌移植作为精神健康疾病的一种潜在治疗方法，因为肠道微生物群可以通过微生物群-大脑轴影响中枢神经系统。

临床研究表明，洗涤微生物群移植增加了有益细菌（如 Bifidobacterium、Ruminococcus gnavus 、Prevotella 7、Faecalibacterium）的相对丰度，并减少了有害细菌（如 Escherichia-Shigella 、 Streptococcus）的相对丰度，显著改善了患有各种潜在疾病的患者睡眠障碍。睡眠质量得到改善的患者在抑郁程度和 IBS 症状严重程度上也表现出更大的减少。

另一项开放标签的观察性研究发现，在患有胃肠道疾病且出现睡眠障碍的患者中，结果相似，作者认为整体改善归因于FMT治疗后菌群多样性的增加。

一项真实世界研究发现，粪菌移植显著改善了失眠患者的睡眠质量，缩短了睡眠潜伏期，并提高了睡眠效率。通过比较肠道菌群组成，研究人员发现，粪菌移植显著增加了产短链脂肪酸菌的相对丰度，包括 Lactobacillus、Bifidobacterium 、 Turicibacter。

注：所有这些研究都将失眠视为与其他疾病相关的共病，这表明睡眠的改善也可能归因于疾病症状的缓解，粪菌移植对睡眠障碍的有效性需要进一步研究。

06
结 语

随着现代医学对肠-脑轴研究的深入，传统中医药”治未病“的理念与现代微生态学理论完美融合，为失眠治疗开辟了全新视角。

未来研究应重点关注个体化精准治疗策略的制定。肠道菌群检测技术的应用将为临床实践提供重要指导，通过分析患者特异性的菌群结构，识别关键的失调菌群如拟杆菌、双歧杆菌、乳杆菌等，可为选择最适宜的中药配方提供科学依据。

同时，肠道菌群代谢产物如短链脂肪酸、GABA、血清素等关键代谢产物水平，这些在谷禾肠道菌群检测报告中也都有相应指标，结合肠道菌群检测报告有助于辅助评估治疗效果并优化用药方案。

<来源：谷禾肠道菌群检测数据库>

在中医药现代化进程中，应深入挖掘经典方剂如甘麦大枣汤、安神定志丸等复方的菌群调节机制，探索经典方剂与菌群协同效应的内在规律。同时，结合中医体质辨识与肠道菌群分型，建立”体质-菌群-证候“三位一体的诊疗模式。

通过构建中药-菌群相互作用数据库，为临床医师提供相对精准的用药指导，最终实现传统中医智慧与现代精准医学的深度融合，为失眠患者带来更加安全、有效的个性化治疗方案。

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。

主要参考文献

Wu C, Dou J, Song X, Yang F, Liu X, Song W, Zhang X. Gut microbiota: a new target for the prevention and treatment of insomnia using Chinese herbal medicines and their active components. Front Pharmacol. 2025 May 6;16:1572007.

Li C, Chen S, Wang Y, Su Q. Microbiome-Based Therapeutics for Insomnia. Int J Mol Sci. 2024 Dec 9;25(23):13208.

Ito H, Tomura Y, Kitagawa Y, Nakashima T, Kobanawa S, Uki K, Oshida J, Kodama T, Fukui S, Kobayashi D. Effects of probiotics on sleep parameters: A systematic review and meta-analysis. Clin Nutr ESPEN. 2024 Oct;63:623-630.

Patterson E, Tan HTT, Groeger D, Andrews M, Buckley M, Murphy EF, Groeger JA. Bifidobacterium longum 1714 improves sleep quality and aspects of well-being in healthy adults: a randomized, double-blind, placebo-controlled clinical trial. Sci Rep. 2024 Feb 14;14(1):3725.

Liwinski T, Lang UE, Brühl AB, Schneider E. Exploring the Therapeutic Potential of Gamma-Aminobutyric Acid in Stress and Depressive Disorders through the Gut-Brain Axis. Biomedicines. 2023 Nov 24;11(12):3128.

Li L, Wu L, Jiang T, Liang T, Yang L, Li Y, Gao H, Zhang J, Xie X, Wu Q. Lactiplantibacillus plantarum 124 Modulates Sleep Deprivation-Associated Markers of Intestinal Barrier Dysfunction in Mice in Conjunction with the Regulation of Gut Microbiota. Nutrients. 2023 Sep 15;15(18):4002.

Pan LM, Hong ZB, Guan RQ. Research progress on insomnia treated by traditional Chinese medicine and acupuncture based on microbial-gut-brain axis theory. World J Clin Cases. 2024 Jun 26;12(18):3314-3320.

谷禾健康君验—肠道菌群（肠道微生物）宏基因组健康检测

谷禾健康

谷禾宏基因组精准检测

谷禾以往在科研领域深耕十余年，积累了丰富的科研项目经验和数据分析能力，几年前，谷禾成功实现了从科研到大健康应用的技术转化，推出了谷禾宏基因组精准检测。

对于一些特定需要深度检测的应用场景，如健康管理机构的差异化服务需求，或者临床应用需求，宏基因组精准健康检测提供了另一种专业的技术选择。

谷禾整合多维数据库

宏基因组数据库的物种涵盖范围和菌株构成，直接影响着宏基因组物种鉴定分类的准确性和分类精度。

针对宏基因组数据库不完善的问题，谷禾整合了最新的NCBI refseq数据库，涵盖细菌、病毒、真菌和寄生虫，结合自研多元统计模型和机器学习算法，极大提升了物种鉴定和功能注释的准确性。

谷禾宏基因组产品特点

物种精准鉴定

分辨率更加精细，可达“种”和“菌株”水平，并对复杂的多菌种感染进行精细化解构。

肠道功能评估

肠道基础功能：包括蛋白质发酵能⼒、消化吸收效率、肠道产气情况、肠道屏障完整性、肠道炎症状态等，在菌群整体评估指标中也增加了包括菌群恢复力、革兰氏阴性菌、好氧菌等指标。

功能基因分析

– 全面评估菌群的基因功能潜力

如次生代谢产物合成通路、维生素合成能力、碳水化合物利用能力等，为个性化营养和精准干预提供科学证据。

耐药基因

– 分析耐药基因

不局限于已知靶点，可鉴定出各种已知和新型耐药基因，全面评估耐药基因的种类和数量，例如，在人体肠道宏基因组中发现了大量β-内酰胺酶等耐药基因。

– 追踪耐药基因的传播途径

通过比较不同环境(如土壤、水体、动物和人体)中耐药基因的分布情况，可推测耐药基因的来源和传播途径。

– 辅助指导耐药风险评估和防控策略

宏基因组学评估环境和宿主中耐药基因的分布特点，识别高风险区域和人群，为制定针对性监测和干预措施提供依据。

毒力基因

宏基因组检测技术在病原微生物毒力基因研究中具有独特优势，可在基因组水平系统分析其毒力基因组成及调控网络，加深对致病机理的理解。

免疫炎症分析

肠道菌群通过调控免疫平衡维持健康，⽽炎症标志物则作为评估机体炎症程度的关键指标。

宏基因组测序技术挑战：数据量与成本的平衡

宏基因组测序对测序深度要求较高，当数据量不足时，一些低丰度的真菌、寄生虫等病原体可能覆盖不到；然而，若要获得足够的测序深度来确保全面覆盖，则会显著增加测序成本，同时对分析能力和计算资源提出更高要求。

因此，宏基因组检测看似”简单粗暴”，只要更多数据量，实则真正的挑战在于，如何在成本与深度之间找到最优平衡。

谷禾持续迭代升级自有数据库

整合最新的NCBI refseq数据库

并结合十余年积累的临床样本数据

让相对较小的测序量

也能获得高精度的物种鉴定结果

同时，谷禾致力于深入挖掘

数据背后的生物学意义

通过专业团队的生物信息学分析

从宏基因组数据中构建

炎症状态、消化功能异常等关键健康指标

通过机器学习算法将海量基因信息

转化为实用的健康评估结果

通过这种”数据挖掘+算法迭代“

尽可能为大家控制成本的同时提供

媲美高深度测序的检测精度

极力追求技术创新与商业价值的完美结合

谷禾宏基因组主要报告内容

宏基因组报告中的解读更详细，还整理了一些评估指标，检测指标的总结等。

其他谷禾肠道菌群检测专业版的内容，宏基因组报告里面也都涵盖了，包括慢病风险、菌群代谢物及神经递质代谢、个性化营养等板块。

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个性化饮食板块也在谷禾16S版本的基础上进行了迭代升级。

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特殊应用场景

宏基因组检测并不常用于常规检测，其高昂的成本和复杂的数据分析决定了它更适用于关键时刻。

特定菌群感染的判别

对于一些复杂的多菌种感染，宏基因组能够更精细化鉴定感染菌群的构成，为临床辅助诊疗提供依据。

真菌与病毒感染的深度判别

相比传统培养，宏基因组学诊断真菌感染的敏感性和特异性更高，适用于一些真菌感染疾病。也可能鉴定出可疑的新病原体，为后续的病原学研究、药物和疫苗开发奠定基础。

适用场景

• 全年龄段人群
• 特定感染的深度分析
• 新病原体的发现与鉴定
• 预算足够、关注更全面的真菌和病毒信息的用户
• 指导后端干预例如，益生元、益生元、粪菌移植、营养膳食补充剂等对菌群功能影响的机制研究；
• 人群队列评估例如横向、纵向科研或临床项目研究；
• …

赋能前沿科研与产品研发

<来源：谷禾宏基因组精准检测报告>

缺点：

• 数据浪费建库、测序成本较高，不适合大规模筛查
  
• 宿主基因组背景噪音大宏基因组更适合宿主含量不高的样本。
  
• 数据库尚不完善分析疾病模型和预测，需要大的数据库，包括范围的界定，数据的标准化和优化等

总的来说，宏基因组测序仍存在技术瓶颈和生物学解释的局限性。然而，针对某些特殊情况研究需要，宏基因组测序也是一种有用的微生物组学研究工具。

特殊应用场景

• 特定菌群感染的判别

对于一些复杂的多菌种感染，宏基因组能够更精细化鉴定感染菌群的构成，为临床辅助诊疗提供依据。

• 真菌或病毒感染的问题

与传统方法相比，宏基因组学诊断真菌感染的敏感性和特异性更高，适用于一些真菌感染疾病。也可能鉴定出可疑的新病原体，为后续的病原学研究、药物和疫苗开发奠定基础。

以上是谷禾宏基因组精准检测报告的一些节选，其全面、精准、个性化分析肠道菌群的组成和功能，可帮助评估菌群失衡的风险和预后，为个性化诊疗和健康管理提供科学依据。

注：报告仅用于菌群科学研究和辅助参考，不直接用于临床诊断 。

喜报 | 谷禾顺利获批『杭州市企业高新技术研发中心』

谷禾健康

2024年4月24日，杭州市科学技术局发布《关于2024年杭州市企业高新技术研究开发中心拟建名单的公示》。

经专家严格评审、现场考察等程序，杭州谷禾信息技术有限公司设立的“杭州谷禾肠道健康精准检测技术企业高新技术研究开发中心”符合建设条件，并成功入选该名单。

企业高新技术研究开发中心是设在企业内部相对独立的研发机构，是促进企业技术创新和成果转化，提高企业核心竞争力的重要创新力量。

这是继谷禾迈入国家高新技术企业行列之后，取得的又一项重要政府资质认定。此外，谷禾在高通量基因测序领域研发大量技术，申请多项专利，通过ISO19001认证，并建有二级病原微生物安全实验室。

谷禾持续加大研发投入力度，加快科研成果向临床及大健康产业的转化，推动企业技术进步，在促进高新技术产业化的路上稳步向前迈进。

谷禾建立的二级病原微生物安全实验室，不仅配备了PCR仪、测序仪等多种必要设备，同时严格按照国家标准和规范进行实验室设计、建设和管理，包括《病原微生物实验室生物安全通用准则 WS 233-2017》、《实验室生物安全通用要求 GB 19489-2008》、《ISO13485:2016》等各类体系标准，确保实验环境的安全性和数据的可靠性。

硬件配置水平直接影响到研发效率和成果质量，研发中心的顺利获批，为高通量检测技术的应用奠定了质量保障，也为肠道健康精准检测技术的研发应用提供有力支撑。

谷禾检测实验规范

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实验环境条件

技术负责人在指导建立检测环境、检测物品保管环境、消耗品贮存环境控制时应考虑不同仪器设备在不同检测作业时、不同检测物品在同一个贮存区域和不同消耗品之间的相互影响。

谷禾检测实验室分为四个单独的工作区域：

• 1、试剂配制与贮存区
• 2、核酸提取区
• 3、核酸扩增区
• 4、扩增产物分析区

为避免交叉污染，实验室布局设计遵循检测对象“单方向工作流程”原则。

1、试剂配制与贮存区

该实验区主要进行的操作为保存液的制备、灌装，此区域不需要严格控制气流压力，但应注意材料的存放，以防止交叉污染。

2、核酸提取区

用于样本核酸的提取，将核酸加入至扩增反应管。为了防止邻近区域的空气进入本区，应设置正压梯度。

3、核酸扩增区

这个区域用于DNA扩增和将实验试剂制成反应混合液。由于本区域的污染指数较高，应设置负压梯度，以防止气溶胶从本区泄漏，尽量减少在本区内的不必要的走动。涉及加样等操作应在超净工作台内进行。

4、扩增产物分析区

该区域用于测定相关扩增片段。如果实验室设计中有预设的全自动封闭分析仪器，则本区域可以与扩增反应混合物配制和扩增区合并。本区的压力梯度应设置为负压，以防止扩增产物扩散至其他区域。

这四个区域在空间上是完全相互独立的。

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实验人员配置

谷禾检测实验室从事检测活动的人员，不得在其他同类型实验室从事同类的检测活动。

从事检测的人员至少具有微生物、生物或相关专业专科以上学历，或者具有至少3年的相关检测工作经历。

数据分析人员需微生物、生物信息或其他相关专业或相关领域从业经验。

谷禾设有人员培训计划和监督方案，所有人员均须通过岗位相关的培训和考核，并进行定期能力评估方能上岗。

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生物安全防护

实验室除了基本的内务管理之外，谷禾设有安全管理员负责维护责任区内安全措施的完好性；检测人员严格按照检测方法、作业指导书、规程要求进行操作试验。

实验室配备满足生物安全等级要求的生物安全柜，检测人员需进行生物安全柜的使用培训才能操作。

注：生物安全柜是能防止实验操作处理过程中某些含有危险性或未知性生物微粒发生气溶胶散逸的箱型空气净化负压安全装置，是实验室生物安全中一级防护屏障中最基本的安全防护设备。

检测人员严格遵守《实验室生物安全管理手册》的规定，化学品、试剂管理规范，记录在册。

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样本管理规范

对样品的接收、标识、运输、储存、保护保留和清理的严格管理，保证样品的有效性，可溯源，确保检测结果的准确性和公正性。

谷禾检测实验室设有清晰标识检测或校准物品的系统，相关检测人员需完成《样品登记表》、《样品存储登记表》、《异常样品处理情况登记表》等各项记录。

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质量管理体系

从样本采集、处理、检测到报告生成，每个环节都有严格的操作规程和质控标准，保证了检测结果的可靠性和一致性。

通过ISO9001等认证，建立了完善的质量管理体系，确保了检测服务的高质量和数据的安全性。

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保密规范

谷禾检测尊重并且保护在合作过程中受客户或第三方委托的机密信息，全体员工都须遵守员工手册和相关检验责任追究制度，对信息负有保密责任。

在特定实验区，设置门禁和进出权限，对出入人数进行了授权和控制。

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项目管理规范

项目管理系统清晰地分配和跟踪每个项目成员的任务，确保每个项目有效开展，方便团队成员及客户随时沟通和协作，资料上传方便随时查阅，规范项目各环节的操作标准和权限控制，提高项目管理的规范性和可追溯性。

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其他相关规范

为建立良好的检测工作环境，确保工作的安全、有效，防止污染环境、增强抗风险能力、确保文件的有效和保密，谷禾还设有相关记录管理、文件管理、风险管理、内务管理、危险废弃物处理、改进工作、内部审核等多项制度。

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产学研合作

与多家科研院所、医疗机构等建立了广泛的合作关系，促进了技术交流和成果转化，不断提升肠道菌群检测的临床应用价值。

以上是谷禾基于多年肠道菌群健康检测及科研项目的相关经验，逐步完善的设备及各项管理体系，为肠道菌群检测项目的开展提供了坚实的基础和有力的保障。

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谷禾最新宏基因组精准检测报告

谷禾利用16srRNA高通量测序技术，在肠道菌群检测方面已经深耕十多年，积累了丰富的经验和海量数据。

16s rRNA测序技术是一种基于细菌16s rRNA基因的微生物鉴定方法，可以快速、准确地分析肠道菌群的组成和多样性，是目前肠道菌群研究广泛使用的一种方法。

在此基础上，谷禾最新又推出肠道微生态宏基因组精准检测报告。

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什么是宏基因组？

宏基因组测序也就是shotgun测序，以环境中所有微生物基因组为研究对象，通过对环境样品中的全基因组DNA进行高通量测序，获得单个样品的饱和数据量，基于denovo组装进行微生物群结构多样性，深度全面的了解微生物群体的构成，甚至获得单个菌株的完整基因组。

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宏基因组检测的优缺点

优点：

宏基因组可以更加精细化开展其基因构成、分布，次生代谢合成，抗生素耐药基因及其演化，微生物群体基因组成及功能等分析。

<来源：谷禾宏基因组精准检测报告>

缺点：

• 数据浪费，建库、测序成本较高，不适合大规模筛查
• 宿主基因组背景噪音大，宏基因组更适合宿主含量不高的样本。
• 数据库尚不完善，分析疾病模型和预测，需要大的数据库，包括范围的界定，数据的标准化和优化等

总的来说，宏基因组测序仍存在技术瓶颈和生物学解释的局限性。然而，针对某些特殊情况研究需要，宏基因组测序也是一种有用的微生物组学研究工具。

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特殊应用场景

• 特定菌群感染的判别

对于一些复杂的多菌种感染，宏基因组能够更精细化鉴定感染菌群的构成，为临床辅助诊疗提供依据。

• 真菌或病毒感染的问题

与传统方法相比，宏基因组学诊断真菌感染的敏感性和特异性更高，适用于一些真菌感染疾病。也可能鉴定出可疑的新病原体，为后续的病原学研究、药物和疫苗开发奠定基础。

<来源：谷禾宏基因组精准检测报告>

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谷禾数据库构建

肠道菌群在人体健康和疾病中扮演着重要角色，因此构建一个完善的肠道菌群宏基因组数据库对于研究人体菌群的组成和功能具有重要意义。

宏基因组数据库的物种涵盖范围和菌株构成，直接影响着宏基因组物种鉴定分类的准确性和分类精度。

在选择合适的算法方面也是至关重要的，谷禾整合了最新的NCBI refseq数据库中包含所有细菌、病毒、真菌和寄生虫等微生物物种信息。

<来源：谷禾宏基因组精准检测报告>

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接下来，我们结合谷禾宏基因组精准检测报告中的一些重要模块，包括不同微生物的相对丰度、抗生素耐药、毒力基因等重要信息，更全面的了解宏基因组精准检测报告，包括其在个性化的健康管理和治疗方案制定方面的潜力。

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核心菌属

我们将在90%人群检出，人群平均丰度1%以上的菌属为核心菌属，属于人体肠道菌群中最常见和主要的菌属。核心菌属及有益菌累加占总肠道菌群比例低于60%的可能出现肠道菌群紊乱。

<来源：谷禾宏基因组精准检测报告>

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有益菌

肠道内的有益菌能够调节肠道内生态平衡，促进人体健康，如双歧杆菌和乳酸杆菌，保持肠道菌群的平衡对于全面提升整体健康水平至关重要。

对于肠道菌群多样性降低、有益菌减少的肠道疾病患者，可根据其菌群特征，定制个性化的益生菌组合，精准调控肠道菌群。

<来源：谷禾宏基因组精准检测报告>

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有害菌

了解与疾病相关的有害菌，为辅助诊断和治疗提供依据。例如，对于肠道菌群失衡、有害菌明显增多的患者，可根据其菌群特征，结合其已有的症状，采取个性化的饮食、益生菌、靶向抗菌等综合干预措施，精准调控干预，恢复菌群平衡。

<来源：谷禾宏基因组精准检测报告>

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机会致病菌

机会致病菌在肠道内广泛分布，是正常肠道菌群的一部分，但当这类菌过多或免疫力下降时有可能会引发疾病，如大肠埃希氏菌。

<来源：谷禾宏基因组精准检测报告>

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抗生素耐药

宏基因组对抗生素耐药研究也有意义，可以加深对耐药机制的认识，为临床上抗生素干预的选择提供帮助。

分析耐药基因

宏基因组测序可获得细菌群体的全部基因组信息，通过序列比对和功能注释，可鉴定出各种已知和新型耐药基因，全面评估耐药基因的种类和数量。例如，在人体肠道宏基因组中发现了大量β-内酰胺酶等耐药基因。

<来源：谷禾宏基因组精准检测报告>

追踪耐药基因的传播途径

通过比较不同环境(如土壤、水体、动物和人体)中耐药基因的分布情况，可推测耐药基因的来源和传播途径。

辅助指导耐药风险评估和防控策略

宏基因组学评估环境和宿主中耐药基因的分布特点，识别高风险区域和人群，为制定针对性的监测和干预措施提供依据。

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毒力基因

宏基因组检测技术在病原微生物毒力基因研究中具有独特优势，可在基因组水平系统分析其毒力基因组成及调控网络，加深对致病机理的理解。

<来源：谷禾宏基因组精准检测报告>

以上是谷禾宏基因组精准检测报告的一些节选，其全面、精准、个性化分析肠道菌群的组成和功能，可帮助评估菌群失衡的风险和预后，为个性化诊疗和健康管理提供科学依据。

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谷禾开放基金

为推动肠道/阴道菌群的健康及临床应用，谷禾基于自身检测和数据分析优势设立开放基金，希望联合来自各个领域和方向的研究人员以及合作者，帮助完成大样本队列的实验和检测以及后续的深度分析。最终早日实现肠道菌群在现实生活和临床应用中的落地。

开放基金主要支持方向

基于上述目的和定位，支持方向为人体肠道菌群研究，具有实际临床意义或健康检测价值的实验设计或设想。不仅限于科研人员，也面向公众、团体和机构。

方向可以包括：传染病、肿瘤、慢性病、药物、营养、生殖发育等，并不仅限于疾病或诊疗，也可包括饮食、生活方式、生长发育或认知心理等方向。

注意：本基金仅支持人体肠道菌群研究，且研究目标为实际应用导向。

基金支持内容

基金为长期开放，随时申请，申请通过后签订项目合同，并随时公布入选项目清单，并会同时定期公布项目进展情况。

项目会分三个阶段，根据项目进展情况逐步推进，由谷禾专家团队评议是否进入下一个阶段。

三个阶段分别是：

• 第一阶段为100例探索阶段
• 第二阶段为300~500例大样本验证阶段
• 第三阶段为500~1000例临床或实际应用阶段

基金不直接提供资金，谷禾会免费提供包括：

• 1、研究方案设计
• 2、取样保存盒
• 3、样本处理测序
• 4、数据分析报告
• 5、论文图表及撰写支持
• 6、应用模型构建

已开展申请项目（更新日期20240430）：

有需要申请谷禾开放基金可在谷禾健康官网“开放基金”栏目操作。

谷禾开放基金已发表文章：

Lan J, Zhang Y. Jin C, et al.（2024）Gut dysbiosis drives IBD-like conditions through the CCL4L2-VSIR axis in glycogen storage disease. Advanced Science. Accept. (幼儿肠道炎症)

Chen Y, Li J, Le D, et al. (2024) A mediation analysis of the role of total free fatty acids on pertinence of gut microbiota composition and cognitive function in late life depression. Lipids Health Dis. 29;23(1):64. (晚年抑郁症)

Yan X, Yan J, Xiang Q, et al. (2023) Early-life gut microbiota in food allergic children and its impact on the development of allergic disease. Ital J Pediatr. 9;49(1):148. (儿童食物过敏)

Xu S, Liu W, Gong L, et al. (2023) Association of ADRB2 gene polymorphisms and intestinal microbiota in Chinese Han. Open Life Sciences. ( 中国汉族青少年胃肠病相关 )

Qian X, Liu A, Liang C, et al. (2022) Analysis of gut microbiota in patients with acute myocardial infarction by 16S rRNA sequencing. Ann Transl Med. 10(24):1340. ( 急性心肌梗死 )

Chen C, Shen J, Du Y, et al. （2022）Characteristics of gut microbiota in patients with gastric cancer by surgery, chemotherapy and lymph node metastasis. Clin Transl Oncol. 24(11):2181-2190 . (胃癌和化疗)

Chen C, Du Y, Liu Y, et al. （2022）Characteristics of gastric cancer gut microbiome according to tumor stage and age segmentation. Applied Microbiology and Biotechnology. 106(19): 6671-6687. （胃癌）

Lou M, Cao A, Jin CL, et al. (2021) Deviated and early unsustainable stunted development of gut microbiota in children with autism spectrum disorder. Gut. 71(8):1588-1599 ( 自闭症谱系障碍 )

Shen J, Jin CL, Zhang YY, et al. （2022）A multiple-dimension model for microbiota of patients with colorectal cancer from normal participants and other intestinal disorders. Applied Microbial and Cell Physiology. 106(5-6):2161-2173（结直肠病，腺瘤，息肉）

Yu T, Ji L, Lou L, et al. （2022）Fusobacterium nucleatum Affects Cell Apoptosis by Regulating Intestinal Flora and Metabolites to Promote the Development of Colorectal Cancer. Frontiers in microbiology. 18;13:841157 （结直肠癌， 具核梭杆菌 ）

Zhang M, Miao D, Ma Q, et al. (2022) Underdevelopment of gut microbiota in failure to thrive infants of up to 12 months of age. Front. Cell. Infect. Microbiol. 12:1049201 (幼儿生长发育迟缓、生长不足 )

Zhang Y, Shen J, Shi X, et al. (2021) Gut microbiome analysis as a predictive marker for the gastric cancer patients. Applied Microbiology and Biotechnology. 105(2), 803-814（胃癌）

Li X, Huang J, Yu, T, et al. (2021) Fusobacterium nucleatum Promotes the Progression of Colorectal Cancer Through Cdk5-Activated Wnt/β-Catenin Signaling. Frontiers in microbiology. 11, 545251（结直肠癌）

Xiong L, Li Y, Li J, et al. (2021) Intestinal microbiota profiles in infants with acute gastroenteritis caused by rotavirus and norovirus infection: a prospective cohort study. Int J Infect Dis.111:76-84（轮状病毒和诺如病毒感染）

Huang L, Cai M, Li L, et al. (2021) Gut microbiota changes in preeclampsia, abnormal placental growth and healthy pregnant women. BMC Microbiol. 4;21(1):265 (先兆子痫、胎盘生长异常)

Wan C, Zhu C, Jin G et al. (2021) Analysis of Gut Microbiota in Patients with Coronary Artery Disease and Hypertension. Evid Based Complement Alternat Med. 7195082 (心脑血管疾病，高血压，冠心病)

Liu H, Pan LL, Lv S, et al. (2019) Alterations of Gut Microbiota and Blood Lipidome in Gestational Diabetes Mellitus With Hyperlipidemia. Front Physiol. 10:1015（妊娠糖尿病）

徐山茸，龚莉，储文文，周多奇. (2021) 12 周高强度间歇性训练对人体肠道菌群的影响. 微生物学通报. 48(4): 1215−1226 (运动）

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谷禾专注于高通量检测技术和人工智能的结合，通过精确、便捷、无创的检测方式，以肠道菌群为核心，结合蛋白质及代谢物检测的多组学检测，开发多模态表征和大模型框架，支持重大疾病，营养状况进行临床筛查和辅助诊断。谷禾会持续推进检测技术的改进和数据推动的智能分析，目前谷禾已建立有PII生物安全实验室，杭州市研发中心，并通过多项标准化认证。包括宏基因组检测，生殖道菌群检测以及tNGS等多项新服务将满足更多应用场景的需求。