早在16世紀(jì)80年代，當(dāng)列文虎克發(fā)明顯微鏡時，人類就已經(jīng)知道自己的腸道內(nèi)居住著細(xì)菌。但直到過去的幾十年中，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(shù)量驚人的菌群生活在我們的身體中。據(jù)估計，一個標(biāo)準(zhǔn)的人體約由30萬億人類細(xì)胞和39萬億細(xì)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(yīng)和炎癥等。腸道微生物群的破壞可能導(dǎo)致多種病癥，包括兒童哮喘，肥胖，結(jié)腸炎和結(jié)腸癌。

　　近日，來自以色列魏茨曼科學(xué)研究所的研究發(fā)現(xiàn)，微生物群的組成和活性表現(xiàn)出日?；驎円构?jié)律，就像我們的生物鐘一樣。這些小生物每天從腸道內(nèi)膜的一處移動幾微米到另一處，然后再回到它們原來的位置。這項在小鼠中進(jìn)行的新研究揭示，這種有時間規(guī)律的微小運動可以通過將腸道組織暴露于不同的微生物及它們的代謝產(chǎn)物中來影響著宿主動物的生物節(jié)律。而破壞這些微生物的運動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(jié)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發(fā)現(xiàn)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隨著一天的時間而發(fā)生變化。而擾亂腸道菌群的日?；顒涌赡軐λ拗鞯娜碓斐晌：?。

　　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決定內(nèi)在的生物節(jié)律，但是生物節(jié)律也收到自然界光-暗周期的影響。對于人類來說，晝夜節(jié)律影響著饑餓、體溫、睡眠覺醒、激素生成、活動水平，代謝率等機(jī)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(nèi)的不同時間段中在腸道內(nèi)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(dá)。

　　腸道菌群節(jié)律影響了肝臟代謝功能

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

　　此外，研究還表明了腸道菌群節(jié)律影響的肝臟變化是如何對過量的乙酰氨基酚做出反應(yīng)的。許多藥物都需要進(jìn)入肝臟代謝，在這一過程中可能對肝臟造成損傷。在該實驗中，研究人員使用乙酰氨基酚作為一種藥物實例，他們發(fā)現(xiàn)在黎明時分給予過量的乙酰氨基酚所造成的毒性最小，而在黃昏時分毒性最大。研究人員認(rèn)為腸道菌群調(diào)控著肝臟在一天之中如何高效地解毒。這項發(fā)現(xiàn)可以推廣到一些常用藥物的代謝方式，包括化療藥物。這意味著一天之中的施藥時間可能對其有效性和副作用的嚴(yán)重程度有著很大影響。

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

　　研究人員表示，這項工作對人類健康有兩個重要的影響。理解并操控微腸道菌群的生物節(jié)律可以影響著我們?nèi)绾?、何時給藥。同時也可以幫助研究人員干預(yù)肥胖、代謝綜合征等與生物鐘擾亂（如輪班工作或倒時差）相關(guān)的健康問題。