基于肠-骨轴探讨肠道菌群对骨代谢影响的研究进展

肠道菌群被称为人体第二大基因库,在骨稳态中发挥着极其重要的作用,这也被越来越多的研究所证实。虽然骨重建的自然生理过程与骨吸收的发病机制已经比较清楚,但肠道菌群与骨代谢的关系仍未完全明确。肠-骨轴一词可被用来概括肠道微生物调控骨代谢的途径。根据现有研究,肠道菌群调节骨代谢的机制主要从菌群及营养物质代谢产物、免疫调节、肠粘膜屏障、内分泌调节等几个方面进行论述。笔者旨在通过总结肠道菌群对骨代谢影响的研究进展,为基于肠道菌群治疗部分骨科疾病提供理论参考。     

肠道微生物与骨病的研究进展

人体肠道微生物菌群基因数量超过人体基因数量的100倍,被称为"人体第二基因库",这些基因赋予各种细菌不同的功能,产生极其复杂多样的代谢产物,对于调节人体消化、免疫、内分泌、乃至神经系统等功能具有重要作用。而处于稳态的肠道微生物不但能依附于肠黏膜表面形成保护屏障,阻止致病菌的生长、繁殖和入侵,还能通过黏膜系统促进免疫系统成熟,有助于机体有效抵抗病原微生物的感染。如果肠道菌群平衡被打破,那么宿主患各种疾病的风险就会随之升高。宿主健康与否会导致肠道微生物发生变化,进而通过间接刺激或抑制成骨细胞和激活破骨细胞而打破骨矿化平衡,影响骨健康。除此之外,它们还可以通过维持免疫系统稳态参与调控骨代谢,通过影响生长因子调节、营养物质吸收和宿主代谢通路等参与骨质疏松症、类风湿性关节炎和强直性脊柱炎等相关骨病的发生。目前关于肠道微生物菌群与骨病的研究较少,且多集中于菌群差异性对骨病的影响,而肠道菌群影响骨病的分子机制亟待进一步研究。本文就近年来国内外对肠道微生物与骨病关系的研究进展进行综述。     

肠道免疫功能与骨代谢的研究进展

肠道黏膜屏障有助于防止肠道内菌群紊乱,食物、化学药物等直接与黏膜裸露面接触,这对于疾病的发生尤为重要,其免疫功能对机体的健康作用越来越受到人们的重视。肠道免疫功能具有一般性的屏障作用,还能参与体液免疫和细胞免疫过程,在机体肠道内环境的调节中起重要作用。肠道免疫屏障构成复杂且受肠道菌群、饮食等的影响,能通过多种途径影响骨代谢,与骨质疏松症的发生关系密切,研究肠道菌群、免疫系统、骨代谢三者的关系,有助于进一步阐明肠道菌群通过调控宿主免疫系统来作用于机体骨代谢的机制,这可能对临床治疗骨质疏松症提供一种新的思维策略。本文将从几个方面阐述肠道免疫功能与骨代谢的研究进展。     

肠道菌群在骨质疏松症发病机制中的研究

骨质疏松症是一种慢性全身性代谢性骨病，由于骨吸收与骨形成的失衡造成骨量减少及骨密度的降低，与此同时骨组织微结构的破坏导致骨折风险升高，影响患者的生活质量甚至威胁生命安全。对于骨质疏松症的发病机制，目前认为与激素、内分泌、免疫、肠道菌群等因素有关。近年来微生物-肠-骨轴成为了骨代谢领域的研究热点。本文将从肠道粘膜屏障、骨免疫学、肠道菌群代谢产物等方面对肠道菌群在骨质疏松症中的发病机制进行综述。     

肠道菌群在肠-肾轴中对草酸钙结石形成影响的研究进展

草酸钙结石是肾结石的主要类型, 其形成与草酸和钙的代谢密切相关。肠道菌群是定居在人类肠道内的正常菌群, 对机体内多种代谢具有重要的调节作用。既往认为肠道菌群中产甲酸草酸杆菌是草酸钙结石形成的保护因素, 但近年来发现, 调节机体草酸代谢的细菌不仅限于产甲酸草酸杆菌。草酸钙结石患者具有与健康人群不同的肠道菌群, 其通过肠-肾轴调节草酸在机体内的代谢, 影响草酸钙肾结石的形成。本文阐述草酸钙结石患者肠道菌群特点, 总结肠道菌群在草酸钙结石形成中的潜在功能及未来可能的临床应用。     

肠道菌群在减重手术后的变化及改善代谢的机制

目的 综述目前肠道菌群在减重手术后的变化及改善代谢相关机制的研究进展。方法 对近10年来国内外关于肠道菌群在减重手术后的变化及改善代谢的机制的相关文献进行整理和归纳。结果 目前常用的减重手术方式有垂直袖状胃切除术（vertical sleeve gastrectomy,VSG）和Roux-en-Y胃旁路术（Roux-en-Y gastric bypass,RYGB），不同手术方式术后菌群变化不尽相同。肠道菌群的改变与术后饮食习惯改变、胃肠道解剖结构改变及胃肠激素水平改变、代谢并发症等有关。肠道菌群可能通过调节肠腔中的短链脂肪酸、支链氨基酸和细菌内毒素水平，改善机体代谢。结论 肠道菌群在减重手术后发现显著变化，可能通过调节细菌内毒素和菌群代谢产物水平，参与减重手术后机体代谢的改善，更深入的机制仍需进一步研究。     

肠道菌群及其代谢物与骨代谢的关系及其潜在机制的研究进展

随着人口老龄化的发展,骨质疏松的发病率越来越高,其并发的骨折也给社会和家庭带来沉重的经济负担。近年来许多研究表明肠道菌群可影响机体骨代谢,其中涉及的可能机制大部分尚未明确。肠道菌群定植在人体肠道中,可通过发酵产生大量的代谢产物如短链脂肪酸（short chain fatty acids,SCFAs）、吲哚衍生物、多聚胺、腺苷三磷酸（adenosine triphosphate,ATP） 等,可能对骨代谢产生重要的影响。其中以短链脂肪酸的研究最多,短链脂肪酸可促进骨形成,其影响骨代谢的机制可能是通过促进胰岛素样生长因子1（insulin-like growth factor-1,IGF-1）、胰高血糖素样肽1（glucagon-like peptide-1,GLP-1）的分泌而间接起作用。此外,植物雌激素、膳食植物多酚对骨代谢具有保护作用,这些作用依赖肠道菌群的存在。肠道菌群可将植物雌激素、膳食植物多酚等分解为具有更大活性的代谢物,从而对骨代谢产生调控作用。本文通过对肠道菌群及其代谢物与骨质疏松的相关性研究进行综述,总结了肠道菌群代谢物的种类、与骨代谢的关系以及其调控骨代谢的潜在机制,为肠道菌群防治骨质疏松的进一步机制研究奠定基础。     

肠道菌群：治疗肥胖相关骨量丢失新思路

随着人民生活水平的不断提高,肥胖已成为影响我国人民身体健康最重要的危险因素之一。同时,我国人口老龄化程度也在不断加深,以骨量丢失为特征的骨骼疾病也愈发威胁着老年人群的身体健康。研究表明,肥胖会对机体骨骼健康产生负面影响。肠道菌群与脂质代谢及骨代谢过程密切相关,各种因素引起的肠道菌群失调在肥胖和骨量丢失发病机制中起着重要作用。肠道菌群、脂质代谢与骨代谢互相影响,因此通过改善肠道菌群微环境防治肥胖相关骨量丢失是很有前途的治疗策略。该文就肠道菌群与肥胖相关骨量丢失进行综述,以期为肥胖相关骨量丢失防治提供新思路和新方法。     

肠道菌群对代谢术后骨代谢的影响

肠道菌群的改变对宿主起着多方面的影响。代谢手术对肠道结构及生理功能的改变影响了寄居于肠道内的菌群。而这些菌群的变化参与了术后体重下降﹑糖代谢及脂代谢的改变。同时已有很多研究证实肠道菌群的变化可以通过影响宿主的代谢系统﹑神经系统﹑免疫调节系统对骨代谢造成不容忽视的影响。益生菌作为一种对宿主有益的活性微生物，其骨保护作用也越来越得到重视。本文从减重术后肠道菌群的改变﹑肠道菌群对骨代谢的影响及益生菌与骨代谢等方面进行综述，总结近年来的研究进展及热点，搭建肠道菌群与代谢术后骨代谢相关多学科之间的桥梁，为代谢术后的菌群治疗、靶点研究奠定基础。     

肠道菌群对骨代谢作用机制的研究进展

肠道菌群（gut microbiota, GM）是人体内密度最大的微生物群落,能影响机体的生理病理状态。本文利用中国知网、PubMed等数据库,以GM、骨代谢、骨质疏松等为关键词,检索了近20年国内外相关文献,发现GM可能通过以下途径影响骨代谢：（1）影响钙的吸收、调节宿主的免疫系统和中枢神经系统等;（2）调节其代谢产物（如短链脂肪酸、次胆汁酸、吲哚类衍生物和多胺等）的含量;（3）调节雌激素、胰岛素样生长因子1、5-羟色胺等激素的水平。临床研究表明,粪便微生物群移植、补充益生菌和益生元或调节饮食结构可改善GM的组成,能抑制骨量的下降。因此,GM及其代谢产物可能成为骨质疏松症等骨代谢疾病的防治新靶点。     

肠道菌群与结直肠肿瘤关系的研究进展

肠道是人体消化吸收的重要场所,也是最大的免疫器官,在维持机体正常免疫防御等功能上发挥着重要作用。肠道微生物的生存繁殖依赖于肠道内特殊的微生态环境,同时它们也能完成多种人体自身不具备的代谢功能。肠道微生物在人类疾病的发生发展等方面影响巨大,其中肠道内细菌所占数量最多,其数量超过100万亿,在人体内直接或间地参与免疫调节、物质代谢和消化吸收等过程,在肠黏膜的保护、肠道稳态和机体正常功能的维持以及疾病的抵抗等方面具有重要作用。定植在肠道中的各菌群之间关系密切,相对独立又相互联系,其种群和数量保持动态平衡。手术、放疗、化疗以及禁食、机械性肠道准备或使用抗生素等处理均可改变其构成与功能,从而影响肠道菌群间的动态平衡,甚至引起菌群失调。研究发现肠道菌群失调可通过免疫调节与炎症反应、基因毒性反应、代谢产物等直接或间接影响结直肠肿瘤的发生发展。近年来,肠道菌群在结直肠肿瘤的无创非侵入性诊断、放化疗以及免疫治疗中的作用也被逐渐证实。此外,通过饮食调节、粪菌疗法等方式摄入益生菌和益生元等微生物制品,也为预防和治疗结直肠肿瘤及其相关并发症提供了新的思路。全面了解肠道菌群与结直肠肿瘤的关系能够为结直肠肿瘤的生物预防与治疗提供理论依据。基于以上背景,笔者回顾近年来相关文献,就肠道菌群与结直肠肿瘤关系作一综述。     

肠道菌群：绝经后骨质疏松防治新靶点

绝经后骨质疏松是一类由雌激素缺乏引起的,以骨量减少和骨微结构破坏为特点的骨骼疾病,可诱发脆性骨折的发生率增加。绝经后骨质疏松因其较高的发病率和严重的并发症受到越来越多的关注。目前绝经后骨质疏松的治疗药物存在诸多副作用,部分药物甚至对器官、系统造成严重损害,因此亟待寻求一条新的安全有效的治疗途径。肠道菌群是定植在人体肠道内的微生物总集,而益生菌是由肠道有益菌组成的膳食或药物补剂。近年来多项研究表明,肠道菌群和机体正常骨改建与骨代谢疾病的发生息息相关,并且益生菌在部分骨代谢疾病治疗中已初步展现了较好疗效,提示肠道菌群可作为绝经后骨质疏松防治的潜在靶点并且益生菌的应用作为绝经后骨质疏松新治疗方法的可能性。本文通过对肠道菌群与绝经后骨质疏松的相关研究进行综述,归纳总结了肠道菌群与绝经后骨质疏松发生发展的相关性以及益生菌对其的治疗效果,并从肠道菌群多样性、肠道上皮屏障功能以及机体免疫系统调控3方面探讨肠道菌群、雌激素和益生菌在绝经后骨质疏松的致病与治疗过程中的相关作用机制。     

肠道菌群影响骨代谢的机制研究进展

肠道菌群在维持人体健康中起主要作用.肠道菌群与骨代谢联系密切,其对骨骼形成或破坏的作用机制可由免疫系统介导,可通过调节破骨细胞诱导因子、调节性T细胞表达以及辅助性T细胞17 分化等途径增强或抑制破骨细胞活性.肠道菌群也可以影响雌激素、胰岛素样生长因子-1 、5-羟色胺等内分泌激素,从而影响骨骼健康.肠道菌群还可通过自身...     

肠道菌群对骨代谢影响的研究进展

肠道菌群在人体中发挥着重要的作用,与人体的骨量减低及骨质疏松的发病相关。其可能通过自身代谢产物,影响宿主代谢及免疫系统等几方面来影响破骨细胞和成骨细胞的相对活性,从而影响骨代谢,甚至导致骨质疏松。本文将从上述几个方面对肠道菌群对骨代谢的影响进行综述。     

基于“脾为之卫”论肠道菌群与结肠炎癌演进

"脾"充养机体,同时护卫人体健康,乃人体后天之本。健康的肠道固有菌群可抵御致病菌侵犯人体,促进机体营养吸收与代谢,调节机体免疫,调控肠道生理功能,维护机体健康,正是中医理论"脾为之卫"的现代映射,因而肠道菌群紊乱或是"脾失之卫"的关键。诸多研究表明肠道菌群紊乱是结肠炎癌进程中关键推动因素。聚焦肠道菌群,剖析"脾为之卫"的生物学本质,分析中医脾与肠道菌群在人体抗邪之"卫"的作用及相关性,提出肠道菌群紊乱诱导结肠炎癌演进过程即"脾失之卫"的过程,"健脾复卫,运脾行卫"是阻延结肠炎癌进程的核心,以期提供中医药干预结肠炎癌演进新思路,为临床防治结肠癌提供参考。     

肠道菌群、IGF-1与骨代谢联系机制的研究进展

近年来,肠道菌群与骨质疏松症等骨代谢相关疾病的关系逐渐成为研究热点。肠道菌群可以介导多种信号途径,影响成骨细胞和破骨细胞的相对活性,从而改善骨骼健康。这些途径包括OPG/RANKL/RANK、Wnt/β-catenin和IGF-1/IGF-1R。通过补充益生菌或移植肠道菌群来增加骨量,减少骨量丢失,正成为预防骨质疏松症或缓解儿童营养不良所致生长缺陷的可行性方案。这作为一种内源性宿主调节的"自然"疗法,既安全有效,又易于接受。本文综述了肠道菌群、胰岛素样生长因子1(insulin-like growth factor-1,IGF-1)和骨代谢三者间的相互联系,并在动物模型实验中,总结肠道菌群及其代谢产物短链脂肪酸(short-chain fatty acids,SCFAs)诱导IGF-1产生来调控骨代谢,促进生长发育的具体作用机制,为上述治疗方式提供一定的理论依据。     

脂肪棕色化调节骨代谢的研究进展

骨代谢包括骨形成和骨吸收两个过程, 两者维持体内骨代谢稳态。脂肪棕色化是将体内储存能量的白色脂肪转化为产热的棕色脂肪的生物学过程, 受环境、运动、营养素及信号分子诱导。脂肪棕色化能调节体内骨代谢, 通过分泌脂肪因子, 如成纤维生长因子-21、脂联素、胰岛素样生长因子-1、骨形态发生蛋白等影响成骨、破骨能力。脂肪棕色化也可通过肠道微生物群介导, 经免疫途径影响骨代谢。衰老机体脂肪棕色化能力降低, 与骨质疏松状态下骨代谢失调有关;而儿童和青少年脂肪棕色化活跃, 骨代谢维持健康状态。通过运动、补充营养素(辣椒素、白藜芦醇、槲皮素等)等方式可促进脂肪棕色化并维持棕色脂肪组织, 对机体骨代谢起到积极作用。未来, 明确脂肪棕色化与骨代谢之间具体的调节模式, 对干预脂肪棕色化治疗骨代谢相关疾病具有重要意义。     

肠道菌群失调对结直肠癌的影响及中医药调控机制

<正>肠道菌群(gut microbiota)在维持肠道生理功能、促进营养物质吸收、参与能量代谢和调节机体免疫功能等方面发挥重要的作用[1-2]。当人体内外环境改变时,会造成肠道菌群的失调[3-5]。近年来研究发现,肠道菌群失调与结直肠癌的发生和发展关系密切[6-8],通过改善肠道菌群的失调状态可降低结直     

基于肠道菌群探讨中医实脾防治骨质疏松症的机制

骨质疏松的发病机制较为复杂,研究发现肠道菌群与骨代谢关系密切,影响着骨质疏松症的发病及预后。中医学认为,骨质疏松症是脾肾亏虚所致。脾为气血生化、生痰之源,脾肾先后天相互资生。脾之功能与肠道菌群的作用极为相似,两者均能资先天脏腑,益骨生髓。近年来,随着中医学的不断创新和发展,实脾类药物调节肠道菌群防治骨质疏松症的相关研究成为热点。总结肠道菌群对骨代谢的影响及实脾类药物对肠道菌群的影响,以期为中医学从脾论治骨质疏松症提供科学依据,为中医药防治骨质疏松症提供新思路。     

肠道菌群在减重手术后的变化及作用

肠道菌群对机体代谢起重要的调控作用, 减重手术作为目前治疗肥胖及其合并症最有效的方法能够显著改变肠道菌群。术后肠道菌群的变化具有时空特异性, 术后不同时间点上和不同肠段中的菌群组成与结构不尽相同。减重术后肠道菌群改变的原因可能在于手术引起的胃肠道解剖及相应生理功能的变化。通过移植术后菌群发现肠道菌群参与减重手术改善代谢, 其中的机制可能和菌群-宿主相互作用的众多分子途径有关。同时, 术后肠道菌群的变化还与减重手术患者的预后相关。此外, 减重术后所引起的菌群变化不仅与改善肥胖和代谢有关, 还可能存在潜在危害, 其中减重手术后的营养吸收不良与肠道菌群的改变密切相关。因此, 阐明减重术后肠道菌群的变化特征及相关机制有助于深入理解菌群在减重手术中的作用和影响, 本文为此作一综述。