中国工程院院士、江南大学校长陈卫：肠道微生态已成为生命健康产业关注的热点

自新冠疫情发生以来，全社会开始重新思考“健康的价值”，全民主动健康管理意识空前提高，生命健康产业受到了前所未有的关注， 做大做强大健康产业也成为后疫情时代社会的共识。

8月4日，2022太湖湾生命健康未来大会在无锡开幕，大会集聚生命健康创新生态圈高端资源，通过资本与技术、产业的交流对话，围绕生命健康产业如何实现创新突破、超越发展、生态共融等核心议题，共话生物医药创新的破题之路。

在主旨报告环节，中国工程院院士、江南大学校长陈卫以《肠道微生态与生命健康》为题进行了分享。

以下是陈卫先生的演讲速记：

大家知道肠道是我们人体重要的器官，首先它是人体重要的消化器官，人体从口腔开始进入消化道，从胃幽门到肛门，这是小肠和大肠，大家看看曲曲弯弯，小肠主要是食物消化吸收的场所，大肠是堆放和排放食物残渣的。一个成人大概他的肠道如果把它拉直了算，大概有5-7米，而且肠道有着巨大的比表面积，如果我们把它展开来，肠道的面积会有200平方米，相当于网球场的面积。这个肠道是半透膜，一些大分子是不能透过的，小分子是可以透过，肠道有肌层、固有层，上面还有大量的上皮细胞，黏液层，这些都是非常重要的。

肠道不仅是人体重要的消化器官，它还是人体最大的免疫器官，注意了，这里面是最大的免疫器官，大概人体的免疫功能70%是在肠道，包括它的非特异性免疫，还有特异性免疫，都是构成人体生活屏障。像特异性免疫，我们一些免疫细胞、T细胞、巨噬细胞等等，还有一些多种的免疫调节因子，像白介素、干扰素、防御素、细菌素等等。同时，肠道又是人体里面除了大脑以外唯一在五脏六腑里面有独立的神经系统器官，所以也被称为“人体第二大脑”。肠道里面有1亿个左右的神经细胞，数量大概可以跟骨髓相当。所以说，一个情绪的反应跟肠道是关联的。反过来说，肠道里面的一些病变或者异常也会影响到神经和精神方面。

另外，肠道里存在着海量的微生物，我们把它称为肠道菌群。当然这里面主要是细菌，但是也有病毒，还有少量的真菌。这个海量到什么程度？有10的14次方到15次方。14次方的概念是100万亿，大家知道世界人口有多少，其实不到100亿，大概七十多亿。你想想我们一个成人肠道里面的菌群就是我们世界人口的一万多倍。如果一个细菌它的长度以1微米计算，其实它是不指1微米，乘以10的14次方，由微米到米的换算是6次方，所以它有8次方的米，8次方就是亿，有1亿米，也就是10万千万（10公里），10公里又有多长？可能大家也没有这个概念，告诉大家从地球到月球的距离是30万公里，所以2-3个成人的肠道微生物，如果你有本事把它拼起来，它就可以连到月球，这也说明肠道菌群多，大家记住多是决定了它后面跟人体关系很大，也是个基础。

这么多海量的微生物、肠道菌群构成一个生态系统，我们可以把它称为微生态系统。这个微生态系统的平衡稳定跟人体的营养、代谢、免疫、神经都是密切相关的。有数据，就是生理问题，当然包含疾病，大概90%都是跟肠道有关联的。人体里面这些海量的微生物所携带的细胞，是我们人体自身细胞的10倍，如果要看基因的话，它是100倍。所以说如果把人体和他的肠道倡导微生物作为一个整体，其实我们体内基因99%是来自于肠道菌群。所以科学家又说，我们人体就是一个行走的超级细菌群体。

微生态的平衡稳定很重要，反过来一个失调的菌群系统会带来很多疾病，包括肠道疾病，腹泻、便秘、肠易激综合征、结肠炎、结肠癌等等。不仅仅于肠道疾病，像免疫疾病皮炎、哮喘、关节炎，这个都是免疫相关的疾病；代谢疾病，像肥胖、糖尿病、高血脂等等，包括帕金森、自闭症等神经系统的这些疾病，可能都跟菌群的失衡是有一定关联的。

所以说肠道微生态，现在已经成为疾病诊断、生物医药、健康食品等生命健康产业关注的热点。

这几年大家可以看到关于肠X轴、粪菌移植、活体生物药、菌群靶向食品、下一代医生菌等等，都是研究和产业的热点，很多也是资本关注的热点。

时间关系，说三个方面。因为今天大会的主题是生命健康、生物医药。

第一，肠道微生态与疾病筛查诊断。

我们说现在疾病，特别是癌症早筛、早查是非常重要，但是它也存在难度。我们还不希望这些筛查给患者带来一些创伤或者痛苦，所以我们希望既要早筛、早查，又要尽可能的无创。可以说基于肠道菌群的疾病筛查，现在也是一个热点。肠道菌群的筛查是取得粪便，用粪便里面提菌群进行测序，进行分析，这个是比较简便也比较快速，要比穿刺，甚至比胃肠镜要简便。

综合看这几年很多疾病它实际上发生发展跟肠道菌群很有关系，所以科学家就找它的高度关联，就是筛查靶点。我们可以看到包括肠易激综合征、溃疡性结肠炎、结肠癌、便秘等等都是跟菌群的密切相关。比如说结肠癌里面现在发现跟具核琐菌的增加是密切相关，像便秘发生其中大部分是跟色氨酸代谢菌下降是有关，包括免疫性疾病、代谢性疾病，有部分实际上已经找到肠道菌群的靶点。

我们举个例子，比方说结肠癌的早筛，研究发现结肠癌患者肠道里面具核梭菌的含量是显著上升，这个具核梭菌一般是在口腔，但是在一些特殊情况下它会跑到肠道里面，还是非常不好的，很多结肠癌患者发现大肠里面具核梭菌显著增加，根据这个把它发展成早筛早查的方法，用PCR，粪便拿过来，提DNA、PCR，然后进行筛查，全程只有5小时。结合大便潜血的观察，检出率能达到92%，这还是非常可靠的。

当然，基于靶点的筛查方法，可能我们很多资本基金经理前面也投了很多，我们肠道菌群检测的公司，可以说这些初创公司还是第一代，因为菌群的检测刚才说它是天文的数字，所以很重要的一点是它的精度。早期的高增量测序红基因组其实水平是非常粗的，所以说这个菌群测出来，有什么样的意义？可能也就是个泛泛的。但是现在我们是第三代红基因组，我们可以把它做到总的水平。甚至现在可以定到中等水平，形成了有靶点的筛查。

第二，肠道微生态与疾病的临床治疗。

根据肠道微生态跟疾病发生发展强相关，我们可以把它发展出一些治疗的手段方法，通过调节菌群来达到疾病治疗的目的，这个对于某些疾病还是可以的，还是靠谱的，这个里面包括肠道疾病，某些代谢和免疫的疾病。扩大一点说，我们其他一些特殊神经，比方口腔，甚至到泌尿系统，这也是个微生态，用微生物菌群的调节手段，它也能达到治愈，也有相应的药物。另外，筛选出特定的功能菌，可以进一步把它做成药。比方说粪菌移植，它就是把健康人群的粪便移植到一些特殊患者体内，把他菌群换一下能够达到治愈疾病的目的，这个目前也是很热的，特别对一些艰难梭菌的，导致肠道像溃疡性结肠炎，包括腹泻，包括一些免疫异常病成为热门的干预策略或者治疗手段。但是跟大家说一下，粪菌移植目前我们国家的卫健委还没有正式批准，但是很多医院也都是在建立自己的标准方法，也在相类似的做。

活体生物药物，现在各大药厂也是非常关注。实际上就是利用肠道菌群，里面就用益生菌来把它发展成药，吃进去也不是一个化药，也不是像蛋白子这种小分子，它是活菌，所以叫活体生物医药。

我们查了一下，2021年，还是部分，仅美国的LBP里面的融资超过7亿美元，包括有临床二期、三期做的工作。Seres公司做的临床三期，而且刚刚在新英格兰医学杂志公布他们的结果，也是证明很有效。因为Seres公司是创立于2010年，2015年是在纳斯达克上市，这是世界首家微生态生物公司上市。

酚菌药物也被FDA认为是治疗艰难梭菌的孤儿药。当然它的整个研发过程、临床实验过程、数据的公布也是牵动了大家的神经，包括它的股价也是大起大落。二期就临床实验，他的数据公布出来说数据不好，所以股价马上跳到70%。后来三期在2020年公布，临床数据是很好很积极，所以股价涨近400%。今年他们又公布了进一步临床数据，也是很好。所以很有望成为一个上市的新药。

第三，肠道微生态也会推动健康食品的开发。

大家知道膳食跟菌群是密切相关，膳食影响肠道菌群的结构组成，包括在表形上面也会有很大的影响。现在有研究证明，比方说红肉为什么不好，在肠癌菌群层面上，比方说一些菌群好端端的下降，有些不好的是上升。包括一些快餐，长期吃快餐也会……你像AKK菌是个好菌，但是它在下降。你看我们像粗粮，像双歧杆菌、乳杆菌这些都是好的菌，长期吃粗粮，对于菌群的调整平衡很好，所以食物要多样化。

当然我们现在知道，也是认为这样，想要健康不仅说你自己要吃什么，还要考虑到菌群的需要。

另外，个性化的医疗，我们说个性化的营养，未来个性化的食品都会出现。肠癌菌群跟个性化营养是密切相关。

今年Cell的一篇文章，可以看到这是一个拇指指纹。就发现一个人的菌群跟你的指纹一样，它也是有自己独特的特征。换句话说，不同的人肠道菌群是不一样的，而且这个不一样它不是随机的，它大概可以是一个有表观遗传稳定的。所以不同的药物，特别是中药，包括保健品，所以我们说存在着宿主的差异，那会不会是由于我们不同的人、不同的宿主肠道菌群不一样，现在越来越多证据指向这里，所以现在研究中医中药的学者也是非常关注肠道菌群。当然从食品营养角度来讲，未来通过菌群为桥梁，我们通过菌群分析，通过建模人工智能代入，可以输出你的膳食需要，这个可以做到个体化。

前年肠道微生态领域提出了菌群靶向性食品这个概念，实际上就是要通过膳食来定向调节我们所需要的有益的肠道菌群，从而使我们的身体健康状态保持更好。当然这个大家说我吃什么，菌群就跟着我吃什么，注意这个不是特定的，可以说好的菌长，坏的菌也会长，但是你怎样才能够让好的菌提升，特别是好的菌它的丰度又低，你怎么把它调出来，这就是菌群靶向性食品的核心。

这张图片是美国华盛顿大学Jeffrey Dordon教授，这是我们这个领域的大流。老先生现在基本上是不做飞机不出国了，因为他也是诺奖热门候选人，大家知道诺奖是讲生不讲死，关键是你要活着就有希望。他对肠道菌群的领域做出了很大贡献，2013-2016年，他们在孟加拉国组了大概4800位营养不良儿童做研究，发现早期儿童阶段的营养不良跟肠道菌群关联是非常强，而且早期的营养不良，特别是生病早期1000天，它带来的创伤是终身性的。小时候营养不良，可能以后长的也是壮壮的、胖胖的，其实这也就是个表面而已。

2016-2019年，他们又基于这个基础上来开发一些特定的食品调这个菌群，这个结果也是非常好，连续发了4篇，包括做了比较高质量的人群实验，2021年这个结果是发表在新英格兰医学杂志，这个是菌群靶向性食品缓解营养不良。

盖茨基金会跟他们合作，也是成立了公司做这方面的工作。

可以这样说肠道微生态是打开生命健康宝库的一把全新的钥匙，未来无论是从健康食品角度，从生物医药角度，还是从医疗上早筛、早查、治疗方法的研发，肠道微生态都是一个窗口。