为何我们对同一食物反应不同？Nat Microbiol：肠道环境的变化可以显著影响肠道菌群的组成和活性，会对消化系统的工作效率产生重大影响

人类的肠道微生物组就像一个个性化的“生物指纹”，每个人都有其独特之处。然而，直到最近，科学家们对于肠道生理和环境如何影响这个微生物世界的研究还相对较少。

近日，一篇发表在国际杂志Nature Microbiology上题为“Gut physiology and environment explain variations in human gut microbiome composition and metabolism”的研究报告中，来自哥本哈根大学等机构的科学家们深入分析了机体肠道及其内部居住的菌群，发现了肠道环境的变化可以显著影响肠道菌群的组成和活性，进而解释了为什么我们的身体会拥有不同的肠道菌群，以及为什么我们对相同的食物会有不同的反应。

想象一下，如果你和朋友吃了同样的早餐，但你们的感受却截然不同——你可能觉得精力充沛，而你的朋友却感到胃部不适。这种差异背后的原因之一可能是你们肠道环境的不同。为了探索这一点，研究人员让50名志愿者在吃早餐时吞下一颗大约拇指外关节大小（26*13毫米）的智能胶囊。这颗胶囊就像是一个小探险家，它会在接下来的12至72小时内穿越胃部、小肠和大肠，记录沿途的pH值、温度和压力信息，并最终通过粪便排出体外。在这个过程中，研究人员注意到，每个人的肠道环境和胶囊通过肠道的时间都各不相同。

例如，有的人的胶囊仅需2小时就能通过小肠，而在另一些人中则需要长达10小时。考虑到我们大部分的营养物质是在小肠中被吸收的，这样的时间差异显然会影响我们吸收了多少营养，以及有多少剩余物质进入大肠供肠道菌群“享用”。因此，这些小小的差异可能会对我们消化系统的工作效率产生重大影响。

此前，科学家们通常依赖于分析粪便样本来了解肠道中的活动，并将其与人们的饮食进行比较。但这种方法只能提供有限的信息。相比之下，智能胶囊能更精确地帮助理解整个肠道环境的变化。

PRIMA的研究设计和肠道环境因素，肠道微生物组和代谢组的变化

当胶囊开始它的消化道之旅时，它首先到达的是胃部，在这里它会记录到较低的pH值，因为胃酸正在分解食物。接着，食物和胶囊进入小肠，这里的细胞会释放碱性碳酸氢盐来中和胃酸，同时营养物质在这里被吸收。难以消化的食物残渣和胶囊随后进入大肠，在这里，肠道菌群会对食物进行发酵，产生脂肪酸并引起pH值的变化。

Roager博士说：“胶囊会记录所有这些pH值的变化，并根据这些变化估计食物在肠道不同部位的停留时间。我们知道，pH值是细菌生长和发挥活性的关键因素，所以我们可以看到肠道环境和pH值与肠道菌群组成和活性之间的直接关联。”

换句话说，我们每个人肠道内的环境条件可能是解释为什么我们拥有不同肠道菌群的关键。这一发现对未来制定个性化的营养指南具有重要意义。正如Roager博士所言，“我们每个人都是独一无二的，我们的肠道也一样。我们过去常常假设所有人都以相同的方式和程度来消化和吸收食物，但实际上情况并非总是如此。”本文研究表明，个体对食物的不同反应可能与肠道环境的差异密切相关。

综上所述，这项研究强调了肠道生理学和环境在塑造人类肠道微生物组和代谢特征方面的重要性。它不仅加深了我们对自身健康的理解，也为未来个性化医疗和营养建议提供了宝贵的线索。（生物谷Bioon.com）

参考文献：

Procházková, N., Laursen, M.F., La Barbera, G. et al. Gut physiology and environment explain variations in human gut microbiome composition and metabolism. Nat Microbiol 9, 3210–3225 (2024). doi：10.1038/s41564-024-01856-x