中药微生态研究与展望

何冬梅1,2，3，赖长江生1通信作者，

严铸云3，黄璐琦1通信作者

（1．中国中医科学院中药资源中心道地药材国家重点实验室培育基地，北京；2.中国中医科学院博士后流动站，北京；3．成都中医药大学，四川成都)

微生物与宿主共存的现象十分普遍，广泛见于高等植物体、动物体及人体内。在漫长的进化历程中，共存的微生物群体与宿主之间形成了相互依赖，相互制约的现象。研究者们逐渐认识到这种自然规律，于20世纪60年代将其命名为微生态，进而提出微生态学（Microcology）。我国微生态学创始人魏曦教授将相关理论引入国内并于年将微生态学定义为研究人类、动物、植物与其正常微生物群关系的科学。同年，康白教授在《微生态学》一书中提出：微生态学是研究正常微生物群与其宿主相互关系的生命科学分支。年，康白教授再次充实和发展其定义，认为微生态学是研究人类，动物，植物，微生物等一切生物体与其内环境的微生态平衡，微生态失调及微生态调整的理论与实践的新学科。

随着现代科学技术的进步，越来越多与动植物共生菌群逐渐被揭示出来。现代医学研究内容着重于两大微生态系统，一是以肠道菌群研究为主的人体微生态系统，二是以内生菌研究为主的植物微生态系统。人体肠道菌群已成为现代医学进一步认识人体生理，病理的新靶点，为治疗临床疾病开辟了一条崭新的途径，极大地促进了预防和保健医学的发展。植物内生菌群也成为栽培调控、植物生理与病理学研究领域的重要研究对象，在植物资源，尤其是植物药的生产和利用方面展现出良好的前景。

看似不相干的人体微生态和植物微生态之间实际上存在千丝万缕的联系。比如肠道菌和植物内生菌具有相似的功能，可降解含羞草酸的细菌既存在于含羞草类植物的体内，也见于牛的瘤胃中。肠道微生态的建构与食物或药物的摄入关系密切，常食鲍鱼和藻类的日本人群肠道中广泛存在能特异降解藻酸盐的细菌；白蚁肠道中分离得到的霍氏肠杆菌Entrobactrhormachi也是水稻的一种内生菌。从微生态的角度来看，人体内和植物体内都定居着大量的共生菌群，彼此存在诸多相似规律，体现了传统中医哲学核心思想“天人合一”理论。古人相信人类作为自然界的一员，其生命活动规律与自然万物具有一致性，共同遵守自然规则，不断追求两者的和谐统一。

越来越多的研究证实，植物中药及菌物中药在纠正和调整人体肠道菌群结构及促进人体健康方面具有十分重要作用。而这种作用不只是药物本身的功劳，更包含了特殊内生菌群在内的微生态系统的贡献。随着中药学中微生态规律的不断揭示，日渐形成了中药微生态学（TraditionalChinsMdicalMicrocology）这一新学科，即研究中药微生态的形成及其与中药栽培、产量、品质、疗效、安全、产地、人体微生态等的相互关系的分支学科。

现阶段，中药微生态学主要研究任务有：①阐明植物药、菌物药等中药微生态的形成、生物学特征、动态变化规律等，包括产地环境因子、土壤微生物与大气微生物（尤其是与药用植物关系密切的根际微生物、叶际微生物等）、栽培条件、种植方式等与特定的中药微生态结构的关系；②揭示中药微生态与品质效用之间的关系，包括中药内部功能菌群的筛选及其功能基因的注释，功能菌群在中药有效活性成分、毒性成分合成代谢，生长和抗性调控等方面的重要作用；③揭示中药调节人体微生态的相关机制，包括中药对人体肠道菌群的调控作用，人体微生物对中药成分的生物转化代谢机制，中药微生态与人体微生态间的直接与间接关系等。笔者对中药微生态学的研究方向，关键问题等进行梳理与展望，以期推动中药微生态的研究，进一步为深入阐明中药药效的微生态机制提供参考。

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人体微生态多样性及中药对人体微生态的调控效应

人自出生1～2h后即可从体内分离出细菌；凡与外界接触或相通的人体部位皆存在微生物，其数量高达1×l，约为人体总细胞数的10倍，其种类超过种，总重高达1~2kg。人体微生物数量巨大，种类繁多，可通过多种方式影响人体活动，同时也受各种内外因素影响，形成一个复杂的系统。人体的生理代谢、生长发育和诸多其他生理功能，如对疾病的易感性、药物反应等，不仅受自身基因的控制，还与人体的微生态系统密切相关。

在人体微生态中，尤其以肠道微生物数量庞大，种类繁多，主要包括细菌、古生菌、真菌和病毒等，它们在肠道中寄居形成相对稳定的群落，并与宿主相互作用、相互影响，形成具有互利共生关系的统一体，被视为人体的“第二大脑”或“第二基因组”，参与人体营养吸收、能量代谢、组织器官发育、免疫防御及内分泌调控等多种重要的生理过程。

1.1肠道细菌多样性

人体肠道是一个庞大复杂的细菌栖息地，健康成年人的肠道内定殖着至少30个属种细菌，其中大概有30～40种占据绝对优势，如拟杆菌族Bactriodaca、链状细菌Cattnabactrium、消化链球菌属Pptostrptococcus、螺菌属Spirillacal等专性厌氧菌及肠道乳酸菌属Lactobacillus可达肠道菌群总量的99%。其中，类杆菌和双歧杆菌占细菌总数的90%以上。此外，还存在若干“过路菌”和致病菌。由于肠道环境特殊，这些菌群中，99%为厌氧菌，仅有少量兼性厌氧菌和需氧菌。

1.2肠道真菌多样性

在人体肠道中，相对于细菌，真菌数量则非常稀少。其中，真菌类群中假丝酵母菌Candida菌群、拟青霉菌Pacilomycs与白地霉菌Galactomys菌群在肠道真菌菌群中占优势地位。肠道真菌多为致病菌，真菌菌群代谢产生的真菌毒素，尤其是曲霉毒素可破坏肠道屏障和免疫功能。现认为，真菌菌群与肠易激综合征、炎症性肠病、消化性溃疡、肿瘤、乙型肝炎、侵袭性肺炎和冠状动脉粥样硬化症等疾病有关。而且，全身和肠道在疾病状态下也可继发真菌感染。

肠道微生态的整体平衡对人体活动具有重要作用。在正常情况下，肠道内细菌、病毒和真菌菌群之间存在稳定的对抗、协同或共生关系。如假丝酵母菌与幽门螺杆菌可共存，且有协同作用，可帮助部分不易定殖的细菌定殖在肠道黏膜上，但乳酸杆菌等正常肠道细菌菌群对假丝酵母菌的定殖和侵袭性也具有抑制效应。

1.3人体其他组织器官中的菌群多样性

在人体内部，除菌群最为丰富的肠道之外，越来越多的研究揭示出人体其他许多器官中也包含大量微生物。例如，以前一直认为胃内因其强酸性的环境而鲜有微生物存在，近年来基于高通量测序的胃内菌群分析研究已证实胃内存在复杂的菌群结构。胃内除幽门螺杆菌Hlicobactrpylori外，还存在其他大量微生物，来自20个菌门的多种细菌已被鉴定。健康人群胃内相对丰度处在前10位的细菌依次为变形菌门Protobactria、拟杆菌门Bactroidts、放线菌门Actinobactria、硬壁菌门Firmicuts、泉古菌门Crnarchaota、酸杆菌门Acidobactria、疣微菌门Vrru