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从肠-脑轴到肠-X轴,详解微生态精准调控新策略
李景南 / 北京协和医院 / 2025-11-12

近年来,肠道微生态领域在基础研究和临床应用方面取得了全面进展,研究焦点也不再局限于肠道本身,而是通过“肠-X轴”机制,深入探究肠道微生态与神经退行性疾病、心血管疾病、代谢性疾病等全身性疾病的内在关联,旨在为临床治疗提供了更为精准和高效的干预策略。在中华医学会第二十五次全国消化系病学术会议(CGC 2025)期间,消化医声特别邀请中华医学会消化病学分会副主任委员、北京协和医院、中国医学科学院肠道微生态临床转化研究重点实验室主任李景南教授,深入解读中国医学科学院肠道微生态临床疾病转化研究重点实验室的建立初衷、肠-X轴研究的最新进展以及未来该领域发展的核心方向。



搭建转化平台:实验室建立的初心与使命


中国医学科学院肠道微生态与临床转化重点实验室(以下简称“实验室”)自2020年成立以来,至今已走过5年的发展历程。实验室成立的初衷,旨在积极推进肠道微生态基础研究与临床应用的深度结合。


李景南教授指出,肠道微生态是一个极其热门的研究领域,大量基础研究揭示了它与消化、内分泌、代谢等诸多疾病的内在关联。然而,如何将这些前沿的发现转化为切实可行的临床诊断与治疗方案,是摆在所有研究者面前的共同挑战。李教授强调,无论是机制的理解,还是诸如益生菌、粪菌移植(FMT)等新型治疗方法的开发与应用,都需要基础和临床的紧密协作。


正是在这一背景下,由北京协和医院牵头,整合了消化科、心内科、免疫科等10个科室的临床与研究资源,成功申报并组建了这一跨学科重点实验室。李教授强调实验室的建立,核心目标在于打造一个高水平的科研平台,推动肠道微生态的临床研究与应用在各个科室间的广泛开展,进而促使微生态调控技术在相关疾病治疗中发挥切实作用。


超越消化:肠-X轴引领全身性疾病认知革命


从“脑-肠轴”到“肠-脑轴”:双向调控的开启


长期以来,消化道一直被视作人体的消化器官,主要负责对摄入食物的消化与吸收,为人体提供能量。然而,随着对肠道微生态研究的不断深入,逐渐认识到肠道除了消化功能外,还具有一项重要的“调控功能”——肠道微生态不仅影响肠道自身,更广泛参与全身多种疾病的发生与发展过程。


传统上,在功能性疾病领域已有“脑-肠轴”的概念,即肠道被称为“第二大脑”。情绪波动可通过神经递质等途径影响肠道功能,例如紧张、焦虑时常伴随腹痛或腹泻。近年来,这一概念进一步拓展为“肠-脑轴”,强调肠道及其菌群对中枢神经系统的反向调节作用。肠道菌群能够影响我们的情绪状态,而情绪变化也会反作用于菌群构成。在健康状态下,人体与肠道微生物处于平衡共生关系;一旦这种平衡被打破,如有害菌增多或肠道通透性改变,便可能诱发或加剧中枢神经系统相关疾病。


“肠-X轴”家族的扩张:全身性影响的揭示


随着研究热度的不断升温,肠道微生态的研究视野已远远超出了神经系统。除肠-脑轴外,近年来还陆续提出“肠-肝轴”“肠-肺轴”等概念。


  • 肠-肝轴指肠道与肝脏之间的相互互动关系。肠道菌群变化使肠道通透性增加,内毒素移位,肝毒素通过门静脉进入肝脏。目前已有研究证明,代谢功能障碍相关脂肪性肝病与肠道菌群结构改变相关。而对肠道微生态与脂肪性肝病相关性的研究,源于最初对其与肥胖及代谢性疾病相关性的发现,例如肥胖个体中常见特定有害菌的增加,并由此掀起了对肠道微生态研究的热潮。

  • 肠-肺轴:肠道与呼吸道具有相同的胚胎起源,因此具有结构相似性。如拥有庞大的黏膜表面,直接暴露于外部环境,并富含免疫细胞。近些年的研究证明,肠道菌群通过全身免疫调节可以影响呼吸道疾病,而通过改善肠道微生态可对一些呼吸道部疾病(例如呼吸道病毒感染)起到辅助治疗作用。

  • 此外,研究还发现肠道微生态与心血管疾病(常称“肠-心轴”)、肾脏疾病(如慢性肾病进展)以及皮肤、骨骼健康(“肠-皮轴”、“肠-骨轴”)存在关联。


由此可见,肠道已超越其传统消化吸收角色,成为一个通过多种“肠-X轴”机制实现全身调控的关键器官。


研究深耕:从溃疡性结肠炎到神经系统疾病的微生态调控


李教授团队长期聚焦于肠道微生态的相关研究,并承担了科技部重点研发计划,致力于探索肠道微生态调节在肠道疾病,特别是溃疡性结肠炎(UC)中的应用。近十年来,团队重点关注了肠道微生态如何调控UC的发生与发展。研究表明,UC与肠道微生态失衡密切相关,补充有益菌可降低肠道黏膜炎症因子水平,增强基因稳定性,从而对UC治疗产生积极效果。


此外,李教授团队当前的另一大工作重心是聚焦于如何通过微生态干预增强紧密连接蛋白表达,维护肠道机械屏障,促进结肠黏膜愈合,以及探索通过提高基因稳定性达到预防癌变的目的。另外,李教授团队还着眼于未来如何通过精准调控微生态指导UC的临床治疗。对于目前热门的粪菌移植(FMT),李教授表示,其在UC治疗领域的疗效尚不稳定,团队下一步的方向将探索精准化的FMT策略,为患者带来更大获益。


除消化系统外,李教授还分享了肠道微生态调控在神经系统及心血管疾病中的巨大潜力:


  • 肠道微生态的调节同样在神经精神疾病领域展现出广阔前景。以孤独症为例,这种神经发育障碍性疾病目前缺乏特效疗法,而近年来大量研究表明,通过FMT等微生态干预手段可显著改善部分患者的症状。北京协和医院是国内率先开展FMT治疗孤独症儿童临床研究的医疗机构,并取得了显著成效。此外,调控肠道菌群对改善睡眠障碍、焦虑和抑郁状态亦具有潜在治疗价值。从国际视角来看,活菌药物研发已成为新趋势。例如,利用活菌制剂治疗阿尔茨海默症等神经退行性疾病,为目前缺乏有效药物的难治性疾病提供了新思路。

  • 在心血管领域,肠道微生态失衡与心肌梗死、心力衰竭等密切相关。然而,如何在此基础上发展出有效的微生态调控疗法,仍是未来研究的重点与挑战。


未来热点:破解临床转化难题,迈向精准调控


尽管肠道微生态领域的学术论文呈“爆发性增长”,但李教授作为一名临床医生,敏锐地指出了当前领域的核心瓶颈——基础研究与临床转化严重失衡。因此,如何将有价值的微生态基础研究成果,真正转化为能给临床诊断和治疗带来益处的产品或方案,是研究者面临的最大挑战,也是未来的热点所在。针对这一难题,李教授为肠道微生态的未来发展方向提出了三点建议:


  • 精准调控:尽管肠道微生态调节已经用于临床疾病的治疗,但如何实现“更加精准”的调控仍是一个关键问题。未来,针对不同个体和具体疾病,必须精准地筛选出最有效的菌种,并确定最适宜的剂量和递送方式。

  • 微生态诊断:肠道菌群失衡与众多疾病相关,在临床工作中,通过检测特定的微生态标志物,进而实现疾病的早期诊断、风险预测和预防也是重点关注的方向之一。

  • 调节微生态以增强药效:对于某些对抗肿瘤药物无应答或抗肿瘤治疗效果不佳的患者,通过优化其肠道微生态,或许能够实现提升药效的作用。由此可见,肠道微生态不仅在疾病的发生中扮演重要角色,还对药物疗效产生深远影响。


李景南教授在总结时指出:未来,肠道微生态研究的热点将紧紧围绕“应用”这一核心展开——重点在于如何有效利用现有的基础研究成果,开发出用于诊断、预防和治疗的新方法、新策略;同时,探讨如何通过调节肠道微生态,提升药物的治疗效果。此外,李教授希望与全国同道通力合作,加速推动肠道微生态在临床领域的广泛应用,最终惠及广大患者。


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稿件类型:研究速递,综述译稿,指南/共识,病例分享。


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