這是什麼?
你的腸道中生活着數萬億的細菌、真菌和病毒——統稱為微生物組。這個2公斤的生態系統影響着消化、免疫、心理健康甚至行為。不同的飲食餵養不同的細菌羣落,而失衡(菌羣失調)與肥胖、抑鬱、自身免疫疾病和癌症有關。這個模擬器讓你實時觀察這些微生物羣體的競爭、合作以及對飲食變化、抗生素和病原體入侵的反應。
為什麼重要:理解腸道微生物組正在革新醫學——從個性化營養和益生菌療法到用於治療艱難梭菌感染的糞便微生物羣移植(FMT)。你腸道細菌的平衡影響着你的整個身體。
📖 深入了解
類比 1
將您的腸道想像成一座繁華的城市,擁有數兆居民——數百種不同物種的細菌。每個社區(腸道的一部分)都有自己的居民組合。一個健康的城市有不同的社區,不同的物種在其中合作:一些將纖維分解成燃料,另一些守衛城牆免受入侵者,有些甚至向大腦(市政廳)發送化學訊息。當你吃得好時,你就養活了好居民;垃圾食物養活了麻煩製造者。抗生素就像一場颶風——它會消滅好居民和壞居民,而誰恢復得最快就會接管。
類比 2
將腸道微生物組想像成珊瑚礁生態系。腸壁是珊瑚礁結構,絨毛像珊瑚樹枝一樣提供表面積。有益細菌就像色彩繽紛的魚和保持珊瑚礁健康的共生生物一樣——它們處理營養物質、抵抗入侵者並維持生態系統的平衡。病原體就像荊棘冠海星,如果不加以控制,可能會摧毀珊瑚礁。飲食就是水質:清潔、營養豐富的水(纖維、蔬菜)支撐著多樣化、繁榮的珊瑚礁,而受污染的水(加工食品、過量的糖)會導致珊瑚礁白化和崩潰。
🎯 模擬器提示
初學者
從地中海飲食開始,然後按「開始」即可看到健康、多樣化的微生物組在發揮作用
中級
將壓力水平提高到 7 以上,並觀察腸道完整性如何隨著時間的推移而下降
專家
比較 FMT 捐贈者:運動捐贈者促進厚壁菌門和疣微菌的代謝益處
📚 術語表
🏆 關鍵人物
Jeffrey Gordon (2006)
華盛頓大學研究人員確定了腸道微生物組在肥胖和新陳代謝中的作用
Rob Knight (2012)
加州大學聖地牙哥分校教授,美國腸道計畫與地球微生物組計畫共同創辦人
Eran Segal (2015)
魏茨曼研究所研究人員展示基於個體微生物反應的個人化營養
Patrice Cani (2007)
魯汶大學研究人員發現了 Akkermansia muciniphila 的代謝益處
MetaHIT Consortium (2010)
歐洲計畫對來自 124 個人的 330 萬個腸道微生物基因進行了編目
🎓 學習資源
- An obesity-associated gut microbiome with increased capacity for energy harvest [paper]
將腸道細菌與肥胖聯繫起來的里程碑論文(《自然》,2006 年) - Personalized Nutrition by Prediction of Glycemic Responses [paper]
魏茨曼研究顯示基於微生物組的個人化飲食建議(Cell,2015) - Human Microbiome Project [article]
NIH 計畫利用參考資料集表徵人類微生物組 - American Gut Project [article]
公民科學微生物組計畫支持個人腸道分析