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人體腸道中生活著數以萬億計的微生物，它們在腸道發育和成熟中起著至關重要的作用。證據表明，腸道細菌的定植可能始于子宮，在健康足月嬰兒的羊水、胎糞和胎盤中都檢測到了細菌。無論產前接觸細菌的程度如何，嬰兒腸道菌群的主要定植活動發生在分娩時的狹窄窗口期，這期間大量細菌進入嬰兒腸道以建立嬰兒的腸道菌群。順產新生兒的腸道菌群與母親的陰道菌群相似，而剖腹產新生兒的腸道菌群與母親的皮膚菌群相似。
然后，隨著嬰兒飲食的變化，嬰兒的腸道菌群會逐漸發生變化，從以腸桿菌、腸球菌和鏈球菌等兼性厭氧菌為主，到更復雜的接近成人的菌群，具有更大的多樣性和生物合成維生素和消化多糖的能力。 然而，孩子的腸道菌群在整個童年和青春期會繼續發育。盡管在數量上與成人菌群相似，但兒童和青少年的腸道菌群在組成上卻存在差異，他們的腸道菌群中雙歧桿菌、棲糞桿菌和毛螺菌的豐度比成人的高，成人以擬桿菌為主。兒童的腸道菌群有更多的參與氨基酸降解、維生素合成、觸發黏膜炎癥和氧化磷酸化，而成年人則有更多的與炎癥和肥胖相關的基因。 腸道菌群在整個生命過程中都經歷著持續不斷的發育，兒童時期腸道菌群發育的任何異常都可能影響兒童的身心發育，導致一系列疾病的發生。 腸道菌群的功能 腸道菌群在人體的免疫、代謝和神經系統中都發揮著一些重要的功能，腸道菌群也顯著影響個體的身心健康。
影響兒童腸道菌群的因素 腸道菌群的類型和數量表現出廣泛的個體差異性，許多宿主和細菌相關因素會影響細菌在人體腸道不同部位的定植。宿主因素包括宿主的年齡、遺傳背景、總體健康狀況、飲食因素、藥物使用、腸道蠕動、腸道轉運時間、黏液分泌等等；微生物因素包括營養物質的可利用性、細菌合作或拮抗以及細菌粘附。腸道的每個部分都有自己獨特的微生物群落。
腸-菌軸 腸道菌群被認為是人體的一個隱形的器官，在各種身體功能中至關重要。腸道、菌群和其它身體系統之間存在雙向的相互關系，形成不同的系統軸，比如腦-腸-菌軸、肝-腸-菌軸、皮-腸-菌軸、腎-腸-菌軸、肺-腸-菌軸。
大腦和腸道通過中樞和腸道神經系統相互作用。大腦通過多種機制與腸道相連，包括神經、免疫和內分泌途徑，這些途徑可能涉及腸道菌群到大腦的信號傳導，而大腦反過來也可以改變腸道菌群的組成。 大腦通過神經遞質（比如5-羥色胺和多巴胺）、神經肌肉對腸蠕動的控制、應激誘導的皮質醇分泌和刺激粘液分泌，來控制腸道和腸道菌群。另一方面，腸道可以通過迷走神經激活、神經肽和神經遞質（比如瘦素和5-羥色胺）、分泌型IgA的免疫信號、黏膜屏障完整性信號以及丁酸等短鏈脂肪酸來影響大腦。 另外，腸道菌群可以通過多種不同的機制影響大腦。某些乳酸桿菌和雙歧桿菌可以產生γ-氨基丁酸（GABA），這是主要的大腦抑制性神經遞質；其它一些種類的細菌，比如腸球菌、埃希氏菌和某些念珠菌菌株也能產生5-羥色胺；一些芽孢桿可以產生多巴胺。細菌還可以通過制造短鏈脂肪酸，刺激交感神經系統，誘導黏膜5-羥色胺釋放，影響大腦的記憶和學習過程。
肝-腸-菌軸是肝臟和腸道以及腸道菌群之間的雙向關系。腸道來源的產物通過門靜脈直接運送到肝臟，肝臟制造膽汁和抗體，再被運送回腸道。腸道菌群對于維持肝-腸-菌軸的免疫穩態至關重要。微生物代謝物，比如短鏈脂肪酸、三甲胺、次級膽汁酸和乙醇，可能在非酒精性脂肪肝的發病機制中發揮作用。 另一方面，肝硬化會誘導腸道菌群的劇烈變化以及腸道上皮、血管和免疫屏障的損傷。腸道菌群結構的改變可以激活黏膜免疫反應，引發內環境穩態失衡。這種不平衡會導致細菌易位和免疫細胞遷移到肝臟，誘導炎癥介導的肝損傷和腫瘤發生。
心-腸-菌軸是相對較新的描述，因為腸道菌群會影響心血管狀態，反之亦然。腸道菌群失調與全身性炎癥狀態有關，會增加肥胖和2型糖尿病的風險，這是重要的心血管危險因素，特別是動脈粥樣硬化和心力衰竭。 另一方面，大多數心血管疾病的危險因素，比如衰老、飲食模式、肥胖和久坐不動的生活方式，都可能導致腸道菌群失調。菌群失調還會增加腸道通透性和細菌易位，這些也都是心血管疾病的危險因素。同時，充血性心力衰竭會損害腸道微循環，加重腸漏，引起更多細菌易位，加重心力衰竭，形成惡性循環。
腸道菌群在包括高血壓和慢性腎臟疾病在內的各種疾病中起著關鍵作用。腸道菌群與神經系統、內分泌系統和免疫系統相聯系，控制宿主的體內平衡，包括血壓和腎功能。 腸道微生物產生的短鏈脂肪酸可以通過多種機制影響腎臟功能，包括免疫系統改變以及與腎同源受體和轉運體的相互作用。 另一方面，腎損傷會導致尿毒癥毒素在腸道內積聚，增加腸道通透性，引起全身性炎癥反應。尿毒癥也會增加細菌易位，并通過降低T細胞和B細胞的反應以及降低T細胞和B細胞的記憶而損害免疫力。尿毒癥中氮廢物的增加也會促進蛋白分解細菌的過度生長。
盡管腸道和肺在解剖學上有明顯的區別，但最近的證據表明，腸道和肺部菌群相互影響，顯著影響呼吸系統疾病。肺部菌群要比腸道菌群少得多，其組成取決于口咽部和上呼吸道吸入微生物的定植、宿主通過咳嗽和黏液纖毛消除微生物的能力、與宿主免疫系統的相互作用，以及控制微生物生長的局部環境，比如氧濃度和局部pH值。肺-腸-菌軸也可能通過腸道菌群的局部或全身免疫影響，特別是對肺免疫系統的影響，參與宿主的免疫調節。
皮膚和腸道都起著至關重要的免疫和神經內分泌作用，在功能上具有獨特的相關性。腸道菌群通過皮-腸-菌軸影響皮膚菌群，腸道細菌發酵膳食纖維產生的短鏈脂肪酸在皮膚菌群組成和免疫防御機制中具有重要作用。丙酸對社區獲得性耐甲氧西林金黃色葡萄球菌具有強大的抗菌作用。腸道菌群也通過調節先天和適應性免疫來幫助皮膚恢復和再生。它通過調節T細胞分化以響應不同的免疫刺激，來增強皮膚屏障功能。一些環境因素，比如飲食和心理壓力，也可以影響腸道菌群，直接或間接影響皮膚健康。 常見兒科疾病的腸道菌群 1、腸道菌群與兒童神經發育 腸道菌群對兒童的身心發育有相當大的影響。在整個圍產期，人類大腦的發育速度很快，這與母嬰菌群的顯著變化相匹配。腸道菌群通過影響神經遞質的合成，包括γ-氨基丁酸、5-羥色胺、去甲腎上腺素和多巴胺，在大腦發育過程中發揮重要作用。 5-羥色胺對大腦發育至關重要，大腦5-羥色胺的減少會損害突觸發生和大腦連接，導致長期的神經發育障礙。人體大約95%的5-羥色胺是由腸道菌群合成的，影響我們的情緒和胃腸道活動。益生菌在緩解抑郁和焦慮等許多神經精神疾病表現方面的有益作用，在一定程度上與它們產生5-羥色胺的能力有關。 短鏈脂肪酸是結腸細菌發酵作用的產物，可調節小膠質細胞的穩態。短鏈脂肪酸可顯著影響出生后大腦的早期發育。兩項有趣的研究表明，腸道菌群對維持健康的小膠質細胞功能至關重要，對預防神經發育和神經退行性疾病至關重要。有研究發現，一歲時腸道菌群中擬桿菌比例較高的男孩，以后的認知功能和語言技能也較高。他們還觀察到，在同一年齡，女孩的認知和語言得分比男孩高，而女孩體內的擬桿菌比例也高于男孩。他們認為認知功能的增強與擬桿菌門細菌產生的鞘磷脂有關，這是大腦結構和功能的基本基質。那些增加腸道中擬桿菌的因素，比如正常的陰道分娩、母乳喂養、高膳食纖維飲食、接觸寵物以及戶外活動，都會對兒童的認知功能產生積極的影響。 腸道菌群可以通過腸腦之間的體液和神經通路影響大腦生理和行為，因此腸道菌群在許多神經精神疾病中起著至關重要的作用。
自閉癥是一種多因素的復雜疾病，腸道菌群就在其中發揮重要作用。自閉癥兒童的腸道菌群與健康兒童明顯不同，這種菌群失調與細胞因子的數量和色氨酸穩態有關。腸道菌群的影響不僅限于兒童的腸道，還與母親的腸道菌群有關。與健康兒童的母親相比，自閉癥兒童的母親的腸道菌群組成也存在顯著差異，她們比健康兒童的母親有更多的變形菌、不動桿菌和莫拉菌等。退行性自閉癥兒童的糞便中梭菌和不產孢子的厭氧菌及微需氧菌的數量較多，而正常發育兒童則不存在這些細菌，這可能與頻繁使用抗生素有關，破壞了腸道菌群，導致這些促進自閉癥的細菌物種的更多定植。調節腸道菌群是自閉癥治療的新方向。
癲癇是一種常見的兒童疾病，它與腸道菌群之間也存在關聯。一項研究發現，40名兒童在輕度胃腸炎后出現良性嬰兒驚厥，將腸道菌群的變化與癲癇發生聯系起來。通過比較特發性局灶性癲癇患者與健康對照的腸道菌群組成發現，癲癇患者中梭桿菌大大增加。因此，腸道菌群失調可能與某些形式的癲癇有關。 同時，一些抗驚厥藥可被腸道菌群代謝，影響其療效。例如，腸道菌群可將唑尼沙胺代謝為無活性的形式。此外，生酮飲食常被用于治療兒童難治性癲癇，它的抗癲癇作用也與生酮飲食誘導的癲癇患者腸道菌群組成和功能的變化有關。飲食和腸道菌群的抗癲癇保護作用與海馬γ-氨基丁酸含量的升高有關。益生菌補充劑可以提供額外的好處，以對抗癲癇，特別是難治性癲癇。有研究人員給難治性癲癇患者提供益生菌4個月，患者的癲癇發作頻率顯著降低，生活質量得到改善。因此，通過改善腸道菌群對難治性癲癇具有有益作用。 2、腸道菌群與兒童身體發育和營養 腸道菌群的發育通常與孩子的生長密切相關。產前微生物群落會影響胎兒及產后發育，母體菌群是宮內生長的關鍵因素。一項令人興奮的研究表明，母體腸道菌群與新生兒人體測量學相關，在男性新生兒中，頭圍和體重與愛格士氏菌和副擬桿菌呈負相關，在女性新生兒中，鏈球菌的高比例與低人體測量值相關。出生體重極低且宮外生長受限的新生兒腸道菌群中變形菌屬占優勢。腸道菌群通過影響下丘腦-垂體-生長軸影響生長激素和胰島素樣生長因子1的產生和調節，從而影響生長。 腸道菌群的延遲成熟和定植可能是由于潛在的食物不安全、營養不良和感染造成的，并可能對兒童的營養狀況產生負面影響。營養不良相關的腸道菌群失調始于雙歧桿菌的減少，隨后是潛在致病微生物的定植，包括大腸桿菌、死亡梭桿菌和鏈球菌等，這會導致腹瀉和必需營養素吸收不良。腸道菌群失調可能導致全身性炎癥狀態和腸病，這可能導致生長遲緩。腸道微生物的這些變化在生命最初的1000天內的影響非常顯著。 腸道菌群失調或許可以解釋，為什么營養不良的兒童在服用營養豐富的補充劑后體重有所增加，而且長得更好，但營養充足的兒童可能達不到理想的體重。兩歲以下兒童的腸道菌群比例和種類在有無營養不良的情況下存在顯著差異。營養不良的兒童表現出腸道菌群的不成熟，這種營養不良引起的菌群失衡即使在糾正營養不良后也無法恢復。口服益生菌補充有益的腸道細菌或者通過移植健康兒童的糞便菌群可以恢復營養不良引起的菌群失調，讓營養不良的兒童茁壯成長。益生菌補充劑也可以通過預防感染和微量營養素的缺乏來促進兒童的生長。 它們可以改善特定營養物質（比如維生素B12、鈣和鋅）的吸收，并減少貧血的可能性。 營養不良的原因也會影響腸道菌群的組成。例如，兒童中重度腹瀉會降低細菌多樣性，改變腸道菌群組成。腹瀉還會影響體重、身高和兒童的智力發育，尤其是2歲以下兒童的腹瀉。 腹瀉引起的腸道菌群變化會增加持續性腹瀉的風險，這會導致生長遲緩，并降低受影響兒童的智力。通過補充益生菌和益生元來恢復腸道菌群的干預措施可以幫助對抗腹瀉和由此導致的營養不良的風險。 同時，腸道菌群的亞臨床變化可能導致發育遲緩，即使在沒有明顯的臨床感染（比如腹瀉）的情況下。例如，衛生條件差可能導致持續暴露于環境病原體，這會導致腸道菌群結構和功能發生亞臨床改變，引發一種稱為環境性腸功能障礙的疾病，這種疾病會誘導細胞介導的炎癥，最終導致發育遲緩。
3、童年肥胖 腸道菌群與肥胖之間的聯系在成年人中很明顯，但在兒童中尚未得到很好的證明。肥胖與腸道菌群的改變有關，其特征是厚壁菌門豐度升高和擬桿菌門豐度降低，這種相關性被認為是通過腸道菌群對人體代謝和免疫狀態的強大影響。腸道菌群的發酵產物短鏈脂肪酸在肥胖兒童中含量較高，這加強了腸道菌群與肥胖發生之間的關系。嬰兒期腸道菌群的成熟模式會影響兒童后期超重和肥胖的相對幾率。 懷孕和哺乳期間的母體菌群也會顯著影響新生兒腸道菌群。在嬰兒早期存在擬桿菌或其近親以及雙歧桿菌的豐度相對較低與兒童超重和肥胖有關。7歲時擁有正常BMI的兒童在出生后第一年腸道中雙歧桿菌的數量要多于BMI高的兒童。 腸道菌群可以通過其在代謝調節、食物可利用性和消化中的作用來改變肥胖。腸道菌群對大腦、肝臟和脂肪組織也都有影響，這可能與肥胖、胰島素抵抗、2型糖尿病和相關心血管疾病有關。腸道菌群也可能通過腸肽信號影響食物攝入和飽腹感。 腸道菌群可以改變能量調節和全身性炎癥，這是肥胖發生的兩個關鍵。腸道菌群的早期調節和恢復可能可以抵消日益增加的兒童代謝紊亂，包括超重和肥胖。益生菌對葡萄糖耐量、胰島素敏感性和炎癥標志物都具有有益作用。產前補充特定益生菌菌株可以降低妊娠糖尿病的風險，從而降低出生時巨大兒的風險，其效果可持續至出生后6個月。 4、腸道菌群與嬰兒期和兒童期功能性胃腸道疾病 腸道菌群可以通過直接調節中樞和外周神經系統的神經元興奮性和神經炎癥，來調節各種類型的慢性疼痛。大量研究報道了人類腸道菌群與功能性胃腸疾病的發生之間的密切聯系，特別是嬰兒腹絞痛、功能性便秘和腸易激綜合征。益生菌可以誘導腸道菌群多樣性，對定植抵抗、腸道上皮屏障完整性、先天和適應性免疫反應以及內臟痛覺過敏均有顯著影響，可以幫助多種功能性胃腸道疾病。
大約20%的嬰兒會出現嬰兒腹絞痛，表現為無明顯原因的長時間哭鬧。嬰兒腹絞痛的確切病因尚不清楚，胃腸道、社會心理和神經發育因素都被認為在其中發揮作用。 一些研究探討了腸道菌群在嬰兒絞痛中的作用，嬰兒腹絞痛的腸道菌群失調表現為變形桿菌的豐度增加，乳桿菌和雙歧桿菌的豐度減少，腸道細菌多樣性降低。 薈萃分析顯示，益生菌羅伊氏乳桿菌DSM17938是治療母乳喂養嬰兒腹絞痛的有效藥物，它對配方奶喂養的嬰兒是否有益還需要進一步研究。羅伊氏乳桿菌DSM17938對母乳喂養嬰兒的獨特作用可能與母乳的獨特結構有關，也可能與母乳中的母乳低聚糖的直接作用有關。益生菌可能是通過改變結腸內在感覺神經元的活性，同時改善腸道蠕動，來發揮作用的。
大約三分之一的學齡兒童每周都可能有腹痛，這導致其中約20%的兒童缺課和減少社交活動。在兒童中，功能性腹痛被定義為持續兩個月或更長時間而無明顯器質性原因的腹痛。盡管功能性腹痛的發病率很高，但確切的發病機制尚不明確。然而，有許多風險因素會增加功能性腹痛的發生率，包括冬季、睡眠、學校壓力和飲食等。 許多研究將腸道菌群失調與功能性腹痛（比如腸易激綜合征）聯系起來，研究表明，腸易激綜合征患兒中普氏菌、韋榮球菌和副生孢桿菌的豐度較高，而疣微菌和雙歧桿菌的數量較少。 使用益生菌可能會改變腸道菌群組成并減少炎癥，它還可以促進腸道的生理機能，改善功能性癥狀。一些益生菌可能通過改變水和電解質的分泌和吸收、改變平滑肌細胞收縮、增加乳酸和短鏈脂肪酸的產生以及降低腸腔內pH值，從而影響結腸蠕動。
功能性便秘是一種常見的兒童疾病，其特征是腸道蠕動減少和/或無器質性原因的硬便。功能性便秘影響全球約18%的嬰兒和3%的兒童和青少年，對兒童和家庭的生活質量有相當大的影響。功能性便秘的病理生理是多因素的，胃腸動力異常、心理因素和腸道菌群之間存在復雜的相互作用。腸道菌群紊亂可能促進兒童功能性便秘的發生并影響其結局。益生菌可以改善腸道轉運時間和排便次數。 5、腸道菌群與嬰兒期和兒童期胃腸道疾病
壞死性小腸結腸炎是一種嚴重危及新生兒生命的疾病，尤其是早產兒。早產兒有著許多改變嬰兒菌群的危險因素，包括分娩方式、產婦菌群多樣性、喂養方式、抗生素使用、新生兒重癥監護病房中致病菌的環境暴露等等。早產兒的腸道菌群失調和微生物多樣性低，與壞死性小腸結腸炎的高風險及其并發癥的發生率增加顯著相關，從而導致晚發性敗血癥的發生。菌群多樣性低也可能引起致病菌過度生長，這是促進壞死性小腸結腸炎發生的重要危險因素。研究發現，合適檸檬酸桿菌和/或肺炎克雷伯氏菌的高豐度、菌群多樣性降低、乳酸桿菌豐度減少以及生命最初幾天菌群結構的改變與早產兒壞死性小腸結腸炎風險相關。 口服益生菌可以顯著降低壞死性小腸結腸炎的發生率。然而，由于早產兒的免疫系統尚不成熟，益生菌也可能容易受到傷害，因此其安全性仍有待證實。補充益生菌可以通過增強粘膜屏障功能以及競爭性地抑制致病菌，從而幫助恢復正常的菌群。它還可以誘導粘膜信號通路的抗炎作用。益生菌也會上調腸道細胞保護基因的表達，下調促炎基因的表達。它們還能促進丁酸和其它短鏈脂肪酸的產生，以滋養結腸細胞。有些益生菌可以降低腸道內的pH值和氧張力，從而抑制致病菌，尤其是腸桿菌科細菌的生長。其它益生菌可以通過平衡Th1:Th2比例，來支持腸道屏障和功能的成熟，調節細胞免疫。
幽門螺旋桿菌是一種有鞭毛的，螺旋狀的革蘭氏陰性桿菌，定植于人類胃黏膜，可引起胃黏膜炎癥反應、胃和/或十二指腸潰瘍、腸化生，甚至胃癌。兒童幽門螺旋桿菌感染在發生率、并發癥發生率、診斷難度以及較高的抗生素耐藥率等方面與成人不同。 與未感染的兒童相比，幽門螺旋桿菌感染會增加腸道定植普氏菌屬、梭菌屬、變形菌門和厚壁菌門細菌的風險。這些與幽門螺旋桿菌感染相關的腸道菌群變化可能與慢性胃腸道疾病和耐藥性的發生有關。 補充益生菌可以改善感染狀況，但不足以根除幽門螺旋桿菌感染。與不使用益生菌治療相比，在傳統三聯療法中添加益生菌可以大大增加幽門螺旋桿菌成功根除的機會，并減少了治療相關的副作用。
乳糜瀉是對飲食中的麩質不耐受而導致的一種慢性自身免疫性炎癥性疾病，主要影響小腸。許多危險因素會增加乳糜瀉的風險，包括乳糜瀉或皰疹樣皮炎家族史、剖腹產、1型糖尿病、染色體異常（唐氏綜合征或特納綜合征）、阿狄森氏病，以及自身免疫性甲狀腺炎等其它自身免疫性疾病的存在。 通過IgA分泌的粘膜免疫反應是負責中和有害抗原和病原體的第一道防線之一，而乳糜瀉患者有IgA包裹的糞便細菌水平明顯低于健康對照。與健康對照相比，乳糜瀉患者的革蘭氏陽性/革蘭氏陰性細菌比例顯著降低。此外，他們的雙歧桿菌、溶組織梭菌和普氏棲糞桿菌的豐度較低，而擬桿菌-普氏菌群的豐度更高，但是擬桿菌-普氏菌群的IgA包裹明顯減少。 腸道菌群失調可能通過直接影響黏膜免疫反應或增加對麩質的炎癥反應，增加乳糜瀉的發生風險。在乳糜瀉發作期間，腸道組織中連蛋白的表達增加，它可以通過降低粘膜上皮細胞間的緊密連接而增加腸道通透性。 乳糜瀉患者通常需要采取無麩質飲食，這會進一步導致腸道菌群失調，表現為有益菌的數量減少，特別是雙歧桿菌和乳桿菌，同時增加革蘭氏陰性菌的豐度，比如擬桿菌和大腸桿菌。這通常是由于無麩質飲食也會去除一些關鍵的膳食碳水化合物，它們是有益細菌主要的能量來源。 盡管無麩質飲食是治療乳糜瀉唯一可行的方法，但它的依從性很復雜，因此，對替代療法有強烈的需求。益生菌可以通過多種不同的機制為乳糜瀉患者提供支持，包括改善腸道屏障功能、調節炎癥、降解麩質、裂解富含脯氨酸/谷氨酰胺的麩質蛋白肽以及降低麩質的濃度和毒性等。使用富含乳酸桿菌的益生菌可以將麩質蛋白切成更小的部分，從而減輕意外或污染的麩質暴露的影響，不會引發免疫反應或損害患者。
炎癥性腸病是一組慢性、復發性的胃腸道炎癥性疾病，包括克羅恩病和潰瘍性結腸炎。約25%的患者在20歲前發病，18%的患者在10歲前發病，4%的患者在5歲前發病，這一比例仍在上升。潰瘍性結腸炎主要損害結腸和直腸，而克羅恩病可以損害從口腔到肛門之間的任意胃腸道部位，它們都會影響我們的結腸，那里有大量的細菌定植。 在正常情況下，腸道細菌不能侵入腸粘膜屏障。即使成功通過，它也會被黏膜巨噬細胞迅速吞噬和清除。在特殊情況下，這些細菌可以穿過粘膜屏障，誘發炎癥級聯反應。炎癥性腸病患者的腸道菌群組成與健康對照明顯不同，有益微生物的豐度下降，而一些致病菌的數量增加，甚至占據優勢，從而導致菌群多樣性下降。腸道菌群失調加上先天免疫缺陷以及吞噬功能受損導致的細菌殺傷能力下降，粘膜IgA和防御素減少等等，會啟動炎癥性腸病的發病過程。 小兒炎癥性腸病的治療是兒科醫生面臨的基本挑戰之一，經常出現治療失敗和許多治療相關的副作用。調節腸道菌群是一種極具前景的方法，補充益生菌可以通過抑制致病菌過度生長、分解致病菌抗原、分泌抗菌物質、增加黏膜IgA等方式，來恢復腸道菌群的代謝活性和改變腸道菌群的組成。益生菌還有助于改善黏膜屏障功能，穩定腸道通透性，恢復腸道黏膜完整性。它們還能調節腸道上皮和黏膜細胞的免疫反應，減少促炎因子的產生。 有研究表明，布拉酵母菌有助于維持克羅恩病患者的緩解，改善腸道通透性；大腸桿菌Nissle1917、短雙歧桿菌、兩歧雙歧桿菌和嗜酸乳桿菌在維持潰瘍性結腸炎患者的緩解方面具有良好的效果，與標準的美薩拉嗪治療同樣有效，但具有較高的安全性和耐受性。
6、腸道菌群與嬰幼兒呼吸系統疾病 胃腸道菌群在未來的肺部發育和未來的健康狀況中起著至關重要的作用。圍產期抗生素的使用會對常駐腸道菌群產生高度選擇性的改變，導致對肺部炎癥性疾病的易感性發生改變。
新冠病毒曾對我們的健康造成了巨大的威脅，它雖然主要是一種呼吸道疾病，其實胃腸道也是一個重要的目標，特別是兒童。該病毒可主動感染胃腸道細胞并在小腸和大腸上皮內復制，刺激宿主產生過度的免疫反應。 血管緊張素轉換酶-2（ACE2）受體是病毒進入宿主細胞的重要受體，與新冠病毒的S蛋白相互作用，它在食道上部和從回腸到結腸的吸收性腸道細胞中高度表達。這種相互作用會誘導炎癥性級聯狀態，最終導致菌群失調和腸漏。ACE2在整個腸道中的表達程度是加重或減輕腸道菌群失調和腸漏的重要因素。 同時，新冠感染會引起大量漿細胞和淋巴細胞浸潤。它可能引起間質水腫和腸血屏障的惡化，導致內毒素、病毒、細菌和微生物代謝物進入體循環，損害宿主對新冠感染的反應，引起多系統功能障礙甚至感染性休克。 由此產生的腸道菌群失調在新冠病毒從體內清除后會持續很長時間。糖尿病、高血壓等并發癥以及抗生素、抗病毒、抗真菌藥物和類固醇類藥物的使用會增加腸道菌群失調的嚴重程度。 腸道菌群多樣性和腸道有益菌占優勢可以決定新冠感染的過程，恢復腸道菌群的多樣性有助于改善疾病的嚴重程度。 特定益生菌和益生元可以改善腸道菌群失調，特別是對出現腹瀉等胃腸道癥狀的患者，從而改善這些患者的整體免疫反應。益生菌可以產生生物活性肽，通過阻斷ACE受體的活性位點抑制ACE受體，阻止新冠病毒進入攻擊腸細胞。
囊性纖維化是一種遺傳性全身性疾病，會對肺部、消化系統和其它身體器官造成嚴重損傷，甚至可能導致死亡。腸道菌群與囊性纖維化的關系是雙向的。由于囊性纖維化導致腸道和呼吸道微環境的改變，會導致腸道和呼吸道菌群的異常定植。純合子囊性纖維化與腸道菌群的更顯著變化和疾病的嚴重程度有關。由于腸道和呼吸道菌群之間的動態相互作用，與囊性纖維化相關的腸道菌群改變也會導致呼吸道菌群的變化。 另一方面，腸道菌群可能會影響疾病的嚴重程度和進程，我們可以通過補充益生菌和益生元來恢復患者的腸道菌群，益生菌發酵膳食纖維產生的短鏈脂肪酸，比如丁酸，可以改善患者的腸道和全身炎癥、能量攝入、營養狀況和呼吸功能。口服益生菌，特別是含鼠李糖乳桿菌和羅伊氏乳桿菌的益生菌，可以減輕伴有輕度至中度肺部疾病的囊性纖維化兒童的炎癥，改善其體重，減少肺部惡化和上呼吸道感染，改善肺功能。這些作用與益生菌的抗炎和免疫調節特性及其對腸道屏障的影響有關。
兒童過敏性鼻炎對兒童健康有重大影響，嚴重影響生活質量和學習表現。它可能發展為哮喘或使現有哮喘的控制更加復雜化。導致微生物多樣性減少的許多因素與過敏性鼻炎以及特應性皮炎和哮喘等其它特應性疾病的風險增加有關。 出生后1個月和12個月的早期腸道菌群的多樣性與變應性致敏、外周血嗜酸性粒細胞增多和過敏性鼻炎的風險增加呈負相關。由于腸道菌群在生命的第一年內會不斷的發育成熟，因此在此期間非常容易受到破壞。早期使用抗生素會改變腸道菌群的組成，引發腸道菌群失調，從而對腸道菌群產生顯著的不良影響，增加兒童過敏性疾病的風險。
哮喘是一種常見的兒童疾病，全世界有3億多兒童和成人患有哮喘。哮喘的發生是多因素的，受環境和其它外源性因素以及遺傳易感性的影響。肺部菌群的塑造，特別是在出生時和生命早期，在哮喘的發生中起著至關重要的作用。存在哮喘風險的兒童中羅斯氏菌、韋榮球菌、毛螺菌和棲糞桿菌等細菌的相對豐度顯著下降，這會降低糞便中乙酸的水平，從而引起腸肝代謝物的失調。 另一方面，在生命早期，腸道菌群中較豐富的長雙歧桿菌等有益菌和較少的脆弱擬桿菌可以降低哮喘的風險。口服益生菌或益生元可以直接或間接地改變呼吸道菌群。益生菌可能產生局部效應，比如降低黏膜通透性，從而降低全身抗原的滲漏，增加局部IgA的產生，并誘導耐受性。補充益生菌可以恢復呼吸道菌群，促進健康菌群的形成，從而改變肺部疾病的病程。 7、腸道菌群與嬰幼兒皮膚病
特應性皮炎是兒童中一種常見的慢性、復發性炎癥性皮膚病，影響全球約20%的兒童，并且呈上升趨勢，特別是在發達國家。皮膚菌群可以反映一個人的整體健康狀況。 皮膚和腸道菌群組成的改變可以引發多種疾病，包括過敏性皮膚病。過敏性皮膚病患兒的皮膚菌群明顯失調，微生物多樣性減少，致病性金黃色葡萄球菌和馬拉色菌更為豐富。腸道中艱難梭菌的存在和乳酸桿菌豐度的降低與兒童特應性皮炎有關。 表皮葡萄球菌、科氏葡萄球菌、革蘭氏陰性的黏液玫瑰單胞菌和丙酸桿菌等抑制金黃色葡萄球菌的菌株可作為特應性皮炎患兒潛在的益生菌。有研究表明，在10名成人和5名兒童特應性皮炎患者的皮膚上局部應用黏液玫瑰單胞菌，可顯著改善特應性皮炎的嚴重程度，減少局部類固醇激素的需求，減少金黃色葡萄球菌負擔，而且無不良事件或治療并發癥。益生菌可通過調節T細胞免疫反應和改善Th1/Th2比值減輕炎癥反應，減輕特應性皮炎的嚴重程度和進展。
牛皮癬是一種復雜的、免疫介導的慢性炎癥性疾病，其特征是角化細胞過度增生。與特應性皮炎不同，牛皮癬患者具有更多的細菌多樣性和異質性，與健康對照相比，金黃色葡萄球菌增加，表皮葡萄球菌和痤瘡丙酸桿菌減少，菌群穩定性降低。金黃色葡萄球菌在皮膚上的定植會引發Th17誘導的炎癥，損害群落穩定性，導致致病菌積累。與對照組相比，牛皮癬患者肢體皮膚上葡萄球菌和丙酸桿菌的比例顯著降低，軀干皮膚中變形菌的比例顯著增加。 腸道菌群失調在牛皮癬中也起著重要作用。與健康兒童相比，牛皮癬患者腸道雙歧桿菌和厚壁菌門細菌減少，而擬桿菌門細菌增加。這種腸道菌群失調也與疾病的嚴重程度相關。益生菌可以通過恢復腸道菌群，改變免疫反應，而在牛皮癬的治療發揮作用。益生菌也可能通過其對皮膚的免疫調節作用發揮作用，并通過減少細菌負荷和恢復皮膚菌群來修復皮膚屏障。
8、腸道菌群和免疫紊亂 適應性免疫和腸道菌群之間也有著密切的關系。系統性紅斑狼瘡是一種影響結締組織的慢性系統性自身免疫性疾病，其發病是遺傳和環境因素相互作用的結果。腸道菌群失調在許多自身免疫性疾病中發揮作用，包括系統性紅斑狼瘡和類風濕性關節炎。將未經治療的活動期的系統性紅斑狼瘡患者的糞便菌群移植到無菌小鼠腸道中，無菌小鼠會出現一系列狼瘡樣表型和特征，因此，異常的腸道菌群可以促進系統性紅斑狼瘡的發生。 另一方面，發酵乳桿菌可以通過改善腸道屏障完整性，改善系統性紅斑狼瘡雌性小鼠模型的疾病活動性和心血管并發癥，也可以預防系統性紅斑狼瘡雌性小鼠的腎臟損傷。長期使用益生菌可以幫助改善腸道菌群，以減少抗體的產生和減弱炎癥反應，從而減輕系統性紅斑狼瘡的嚴重程度，改善系統性紅斑狼瘡的體征和表現。 腸道菌群失調也是少年特發性關節炎的潛在致病因素。利用分節絲狀菌可以誘導小鼠自身免疫性關節炎，說明菌群在自身免疫性關節炎發生中的作用。另一方面，大約三分之二的脊柱關節炎兒童存在一定程度的腸道炎癥，他們的腸道菌群與健康對照明顯不同。 9、腸道菌群與牙科疾病 齲齒是一種常見的兒科疾病。研究發現，齦上牙菌斑的菌群組成在不同牙齒表面和不同齲病活動的兒童中有很大差異。活動性齲齒患兒的產黑色素普雷沃氏菌、沙氏纖毛菌、 殊異韋榮球菌和變異鏈球菌的豐度明顯較高；相比之下，無活動性齲齒的兒童具有顯著較高的奇異勞特羅普氏菌、堅硬棒桿菌、馬氏棒桿菌和長奈瑟氏球菌豐度。嚴重齲齒的兒童與無齲齒的兒童也存在明顯不同的菌群。益生菌可能有助于抑制或治療齲齒、牙周炎或牙齦炎。某些益生菌菌株具有抑制特定菌株生長的能力，特別是致齲的細菌菌株和酵母菌。 乳酸桿菌對口腔鏈球菌的生長具有強烈的抑制作用。鼠李糖乳桿菌可能通過減少變形鏈球菌的葡聚糖產生來抑制口腔生物膜的形成。 10、腸道菌群與心臟疾病 最近的證據表明，腸道菌群組成和功能的改變可以加速心血管疾病的發展。腸道菌群在誘導炎癥和免疫反應方面具有至關重要的作用，這可能將腸道菌群與心力衰竭聯系起來。慢性心力衰竭患者腸道菌群中彎曲桿菌、志賀氏菌等致病菌較多，念珠菌也較多。這些致病菌的比例與心力衰竭的嚴重程度呈正相關。在相當一部分充血性心力衰竭或右側心力衰竭患者中觀察到了腸道通透性的增加，這也是慢性心力衰竭患者血清內毒素水平升高的原因。心力衰竭患者的心輸出量減少和全身充血會導致腸黏膜缺血和/或水腫，從而增加細菌易位和血液內毒素水平增加，從而促進心力衰竭患者的潛在炎癥。心力衰竭時，腸道菌群多樣性下降，致病菌的比例增加，比如志賀氏菌、彎曲桿菌、小腸結腸炎耶爾森菌、沙門氏菌和念珠菌。 某些益生菌菌株可能對心血管健康具有顯著的有益作用，這些影響是針對特定的心血管風險因素。例如，鼠李糖乳桿菌可以顯著降低體重，而嗜酸乳桿菌、鼠李糖乳桿菌和兩歧雙歧桿菌可以顯著降低II型糖尿病患者38%的血糖水平。同時，嗜酸乳桿菌和乳酸雙歧桿菌可顯著降低空腹血糖、糖化血紅蛋白和丙二醛，提高紅細胞谷胱甘肽過氧化物酶和超氧化物歧化酶的活性，改善總抗氧化狀態。嗜酸乳桿菌、羅伊氏乳桿菌和長雙歧桿菌可以改善血脂異常，提高高密度脂蛋白膽固醇水平，降低低密度脂蛋白與高密度脂蛋白膽固醇的比值。嗜熱鏈球菌可顯著降低收縮壓。 益生菌可能在治療心力衰竭中發揮作用，特別是雙歧桿菌和乳酸桿菌，因為它們可以減少炎癥、修復和保護腸黏膜屏障并改善其功能。在冠狀動脈閉塞引起的心肌梗死患者中，補充含有鼠李糖乳桿菌的益生菌6周后，可顯著改善左心室肥厚并增加其射血分數。動物實驗也表明，益生菌可減少自發性高血壓大鼠模型心肌細胞凋亡，減輕心室重構。給NYHA II級或III級、左室射血分數小于50%的心力衰竭門診患者補充布拉酵母菌3個月，患者左心房直徑明顯減小，左室射血分數明顯改善。患有心力衰竭的兒童可能有潛在的心臟疾病，增加了感染性心內膜炎的風險。這類患者使用益生菌并不完全安全，存在細菌易位的風險，可能發生敗血癥和感染性心內膜炎，還需要進一步的研究。
總結 我們的腸道中生活著數以萬億計的微生物，在腸道的發育、成熟和免疫系統分化中起著至關重要的作用。腸道菌群在兒童時期經歷著持續不斷的發育和成熟，出現任何異常都可能影響兒童的身心發育，導致一系列兒童疾病的發生，包括胃腸道疾病以及發生在腸道以外的許多疾病。 腸道菌群與身體不同部位相互作用，影響許多局部和全身性疾病的發病機制。在許多兒童疾病中經常發現有腸道菌群失調，比如自閉癥、發育停滯、營養失調、乳糜瀉、壞死性小腸結腸炎、幽門螺旋桿菌感染、兒童功能性胃腸道疾病、炎癥性腸病和許多其它胃腸道疾病。在特應性皮炎、過敏性鼻炎和哮喘等過敏性疾病中也存在菌群失調。腸道菌群失調也會影響免疫疾病和心臟病的發生和進展。 維持孩子健康的腸道菌群發育對于孩子的身心健康至關重要。在生活水平日益提升的今天，父母們都希望能給孩子最好的成長環境，但是孩子需要的并不是吃最好的，穿最好的。現在的孩子面臨著激烈的社會競爭，需要有一個健康的體魄，父母是孩子健康的第一責任人，我們在給孩子創造美好明天的同時，也一定要幫助孩子塑造一個健康的腸道菌群，這是孩子未來身心健康的一大基石，也將是給孩子一生的財富。 |
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