早在16世紀80年代，當列文虎克發(fā)明顯微鏡時(shí)，人類(lèi)就已經(jīng)知道自己的腸道內居住著(zhù)細菌。但直到過(guò)去的幾十年中，我們才逐漸意識到腸道菌群的重要性。對微生物的興趣及研究發(fā)生了爆炸。這些高度多樣化、數量驚人的菌群生活在我們的身體中。據估計，一個(gè)標準的人體約由30萬(wàn)億人類(lèi)細胞和39萬(wàn)億細菌組成。我們已經(jīng)知道，腸道菌群對我們的健康至關(guān)重要，它們參與許多重要的生理功能，如食物的消化和新陳代謝，免疫反應和炎癥等。腸道微生物群的破壞可能導致多種病癥，包括兒童哮喘，肥胖，結腸炎和結腸癌。

　　近日，來(lái)自以色列魏茨曼科學(xué)研究所的研究發(fā)現，微生物群的組成和活性表現出日?；驎円构澛?，就像我們的生物鐘一樣。這些小生物每天從腸道內膜的一處移動(dòng)幾微米到另一處，然后再回到它們原來(lái)的位置。這項在小鼠中進(jìn)行的新研究揭示，這種有時(shí)間規律的微小運動(dòng)可以通過(guò)將腸道組織暴露于不同的微生物及它們的代謝產(chǎn)物中來(lái)影響著(zhù)宿主動(dòng)物的生物節律。而破壞這些微生物的運動(dòng)將對宿主健康造成影響。這一研究發(fā)表于12月1日的Cell雜志上。

　　腸道菌群的位置及其代謝產(chǎn)物存在節律變化

　　在此之前，科學(xué)家們從人的糞便樣品檢查腸道微生物組成時(shí)發(fā)現早上采集的樣品中微生物組與在晚上采集的微生物組有很大不同。因此，人們意識到腸道微生物群會(huì )隨著(zhù)一天的時(shí)間而發(fā)生變化。而擾亂腸道菌群的日?；顒?dòng)可能對宿主的全身造成危害。

　　這種情況在意料之中，畢竟，地球上幾乎所有的生命都有一套基因來(lái)決定內在的生物節律，但是生物節律也收到自然界光-暗周期的影響。對于人類(lèi)來(lái)說(shuō)，晝夜節律影響著(zhù)饑餓、體溫、睡眠覺(jué)醒、激素生成、活動(dòng)水平，代謝率等機體變化。

　　研究人員使用了一系列先進(jìn)的DNA技術(shù)，表明小鼠的腸道菌群在一天內的不同時(shí)間段中在腸道內的位置變化及代謝產(chǎn)物的變化。微生物釋放的氨基酸，脂質(zhì)和維生素進(jìn)入宿主小鼠的血液循環(huán)。血液中這些分子水平在一天中的變化又進(jìn)一步改變了小鼠肝臟中編碼多種代謝酶的基因的表達。

　　腸道菌群節律影響了肝臟代謝功能

　　研究人員通過(guò)對小鼠施用抗生素殺死大部分腸道微生物群來(lái)進(jìn)一步證明這種聯(lián)系。他們發(fā)現抗生素處理之后小鼠的肝臟生理學(xué)發(fā)生了顯著(zhù)的變化。而通過(guò)改變小鼠喂食時(shí)間可以再現這一效應。僅在白天進(jìn)食的小鼠和允許在自然活動(dòng)期——夜間進(jìn)食的小鼠在血液循環(huán)中呈現出不同的細菌代謝產(chǎn)物組成。

　　此外，研究還表明了腸道菌群節律影響的肝臟變化是如何對過(guò)量的乙酰氨基酚做出反應的。許多藥物都需要進(jìn)入肝臟代謝，在這一過(guò)程中可能對肝臟造成損傷。在該實(shí)驗中，研究人員使用乙酰氨基酚作為一種藥物實(shí)例，他們發(fā)現在黎明時(shí)分給予過(guò)量的乙酰氨基酚所造成的毒性最小，而在黃昏時(shí)分毒性最大。研究人員認為腸道菌群調控著(zhù)肝臟在一天之中如何高效地解毒。這項發(fā)現可以推廣到一些常用藥物的代謝方式，包括化療藥物。這意味著(zhù)一天之中的施藥時(shí)間可能對其有效性和副作用的嚴重程度有著(zhù)很大影響。

　　該小組此前的研究表示，我們的生物鐘與菌群內的生物鐘協(xié)同工作，破壞小鼠的睡眠-覺(jué)醒模式和喂食時(shí)間將導致道腸道菌群的改變。本次實(shí)驗中，科學(xué)家首次清楚地證明腸道微生物改變了一個(gè)器官晝夜節律活動(dòng)。

　　研究人員表示，這項工作對人類(lèi)健康有兩個(gè)重要的影響。理解并操控微腸道菌群的生物節律可以影響著(zhù)我們如何、何時(shí)給藥。同時(shí)也可以幫助研究人員干預肥胖、代謝綜合征等與生物鐘擾亂（如輪班工作或倒時(shí)差）相關(guān)的健康問(wèn)題。