微生物组基础知识

含细菌的肠绒毛

虽然胃肠道（及其微生物）是食物消化和营养吸收的中心，但它对宠物的整体健康和疾病的发展和进展也起着关键作用。

衰老过程中，与菌群失调有关的肠道屏障破坏和与年龄相关的许多慢性疾病有关。1、2

胃肠道中寄居的大量免疫细胞构成了免疫系统的大部分，让肠道微生物组有无限的途径和机会来实现身体的免疫应答和炎症反应。3、4

这种与免疫系统的直接连接在宿主体内中具有广泛的影响，可能介导了微生物组与宿主之间的许多相互作用。例如，与微生物组相关的免疫应答变化与炎症性呼吸道疾病有关 - 表现为肠肺轴。5

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肠道微生物组与宿主相互作用以影响宿主代谢，菌群失调与代谢紊乱有关，如肥胖和 2 型糖尿病。4、6、7

微生物组对代谢的影响可能通过宿主的免疫系统以及维生素、短链脂肪酸、氨基酸和微生物代谢物的产生进行介导，这些代谢物影响与宿主代谢相关的细胞通路。4

越来越多的证据表明，个体的肠道微生物组可以防止个体患上过敏性和特应性疾病，菌群失调可能导致过敏的发生。8肠道微生物组在皮肤病的发展和增强中的作用通过免疫系统调节和细胞因子生成来介导。3

在人类中，如果通过皮肤或摄入第一次接触某些过敏原，便会诱发对过敏原的致敏或耐受作用。3许多细胞因子（例如，白介素 (IL)-9、IL-13、IL-25 和 IL-33）在肠皮肤轴中和与食物过敏相关的皮肤合并症的发展中起到关键作用。3

大脑可影响微生物群

肠道微生物组还通过免疫、神经内分泌和神经（通过肠道神经系统和迷走神经）通路调节脑的发育和功能，此通路通常被称为微生物群肠脑轴，更简单点就是肠脑轴。1、6肠脑轴在认知功能中起关键作用，肠道微生物组的菌群失调与神经炎症和许多疾病（如，焦虑障碍、认知障碍和痴呆）相关。1

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  1. Wu, M.-L., Yang, X.-Q., Xue, L. Duan, W., & Du, J.-R. (2021). Age-related cognitive decline is associated with microbiota-gut-brain axis disorders and neuroinflammation in mice. Behavioural Brain Research, 402, 113125. doi:10.1016/j.bbr.2021.113125
  2. Kim, M., & Benayoun, B. A. (2020). The microbiome: An emerging key player in aging and longevity. Translational Medicine of Aging, 4, 103-106. doi: 10.1016/j.tma.2020.07.004 
  3. van Splunter, M., Lui, L, Joost van Neerven, R. J., WIchers, H. J., Hettinga, K. A., & de Jong, N. W. (2020). Mechanisms underlying the skin-gut cross talk in the development of IgE-mediated food allergy. Nutrients, 12, 3830. doi:10.3390/nu12123830
  4. Belizário, J. E., Faintuch, J., & Garay-Malpartida, M. (2018). Gut microbiome dysbiosis and immunometabolism: New frontiers for treatment of metabolic disease. Mediators of Inflammation, 2018, 2037838. doi:10.1155/2018/2037838
  5. Dang, A. T., & Marsland, B. J. (2019). Microbes, metabolites, and the gut-lung axis. Mucosal Immunity, 12, 843–850. doi:10.1038/ s41385-019-0160-6
  6. Richards, P., Thornberry, N. A., & Pinto, S. (2021).The gut-brain axis: Identification of new therapeutic approaches for Type 2 diabetes, obesity, and related disorders.Molecular Metabolism, 46, 101175. doi:10.1016/j.molmet.2021.101175
  7. Belas, A., Marques, C., & Pomba, C. (2020).The gut microbiome and antimicrobial resistance in companion animals. In Duarte, A. & Lopes da Costa, L. (Eds.), Advances in Animal Health, Medicine and Production (1st ed.), pp. 233–245. Springer International Publishing
  8. Koidl, L., & Untersmayr, E. (2021). The clinical implications of the microbiome in the development of allergy diseases. Expert Review of Clinical Immunology, 17, 115—126. doi:10.1080/1744666X.2021.1874353