肠道微生物研究进展范文篇1

肠道菌群与其宿主相互作用影响的统一体称为肠道微生态。它们和人体有着密不可分的互利共生关系，直接影响着每个人的健康。肠道菌群对促进营养食物消化吸收、产生有益营养物质、抵御外来致病菌的侵入以及调节免疫机制等方面有着重要作用。在长寿之乡广西壮族自治区巴马地区、日本枫原地区，长寿老人的肠道菌群报告结果一致发现肠道双歧杆菌的比例明显增高，说明健康长寿与肠道菌群之间存在着密切关系。

1肠道微生态系统

1.1消化道中的正常菌群

消化道中的正常菌群的种类和数量，在不同部位是不同的。胃酸的酸度很高(ph2～3)，因而胃内基本无活菌。空肠和回肠上部的菌群很少。结肠和直肠则有大量细菌，主要是类杆菌(bacteroides)、双歧杆菌(bifidobacterium)、大肠埃希菌、乳杆菌、铜绿假单胞菌、变形杆菌(proteus)、梭菌(clostridium)等。1g干粪含菌总数在4千亿个左右，约占粪重的40%，其中99%以上是厌氧菌。肠道菌群受饮食、年龄等因素影响很大。多食蛋白质的人，大肠埃希菌生长旺盛;以吃淀粉为主的人，乳杆菌较多。哺乳期婴儿的肠道菌群主要是双歧杆菌，占总菌数的90%左右;随着成长，双歧杆菌下降，类杆菌、乳杆菌、梭菌等逐渐增多。结肠菌群指存在于人体大肠内的菌群，既包括对健康有益的细菌，也包括对机体有害的一些致病菌。在母体内时胎儿肠道是无菌的，在出生过程中来自母亲阴道和肛门的细菌进入胎儿体内并在结肠内定植，其中主要是厌氧菌，如肠杆菌，链球菌等。出生后2天以后双歧杆菌才开始出现，在4～5天时成为肠道内的优势菌。母乳喂养婴儿粪便菌群中双歧杆菌数(47.6%)为配方奶喂养婴儿(15%)的3倍。断乳之后，双歧杆菌数量逐渐减少，并开始逐渐建立类似于成人的菌群模式。菌群构成与饮食方式的改变(如断乳)、年龄以及饮食结构密切相关。对于饮食结构稳定的个体来说，其结肠菌群构成也相对稳定，但是在不同个体之间差异较大。随着年龄增大，大肠杆菌、链球菌以及芽孢杆菌的数量逐渐增多而双歧杆菌数量减少。

1.2益生菌

1989年fuller提出了益生菌(probiotics)的概念，指食物中能改善肠道菌丛平衡，从而对宿主健康发挥有益作用的活微生物，主要包括一组乳酸菌(如双歧杆菌、乳酸杆菌、链球菌)以及其他如肠球菌、拟杆菌中的某些菌株。益生菌应符合以下几个条件：(1)对宿主健康发挥有益作用;(2)非致病菌且没有毒性作用;(3)在生物学上应当具有活性，即包含大量活菌;(4)可以在宿主肠道内定植及代谢;(5)在储存和使用过程中保持活性;(6)必须来自于宿主。

1.3肠道菌群与健康

肠道菌群与人体相互依存，构成肠道的微生态系统，该微生态系统对促进食物的消化，产生维生素b1、b2、b6、b12、维生素k、泛酸、生物素、烟酸、叶酸等营养物质，抵御外来致病菌的侵入以及刺激免疫系统等方面有着重要作用。

2肠道菌群与食物消化吸收及食物过敏

中国人乳糖不耐受发生率远远高于欧洲、北美和澳大利亚等。乳糖酶缺乏是乳糖不耐受发生的基本原因，但不是其唯一原因。研究显示，绝大多数乳糖不耐受的受试者粪便样本中双歧杆菌数量相当低，认为结肠益生菌减少是乳糖不耐受发生的重要原因。双歧杆菌发酵乳糖产生乙酸、丙酸、丁酸、乳酸等短链脂肪酸，而不产生h2等肠道气体，因此在发酵进入结肠的乳糖时不会因产气过多而引起腹胀等不适症状[1]。食物过敏发病率近年来呈逐渐上升的趋势。益生菌在防治儿童食物过敏中的研究进展，认为肠道菌群的构成与食物过敏的发生有关，生命早期肠道菌群的形成通过调节机体免疫功能而诱导免疫耐受的产生。食物过敏患儿肠道内的有益菌如双歧杆菌、乳酸杆菌和梭状芽孢杆菌的数量低，而需氧菌如大肠杆菌和链球菌数量占多数，益生菌所特有的免疫调节作用可能对防治包括食物过敏在内的一些过敏性疾病具有一定作用，为食物过敏的防治提供新的思路和信息[2]。

3肠道菌群及其代谢产物对健康和疾病的影响

正常人肠道菌群的组成保持相对的稳定。在疾病状态和应用抗生素的情况下，容易出现菌群失调，引起许多健康问题与疾病。肠源性内毒素与肠道菌群的失衡可影响肝硬化的发生发展过程。肝硬化患者肠道双歧杆菌等数量明显降低，而大肠杆菌、产气荚膜杆菌等成为优势菌，肠道内处于高度腐败状态，产生的氨、硫化氢、胺类、酚类等有害物质大量蓄积并被人体吸收入血，导致机体各器官、组织受损。应用益生菌和益生元或许可以改善临床病情较轻的慢性肝病和肝硬化患者的临床结局。短链脂肪酸(scfas)是膳食纤维在结肠腔内经细菌发酵的产物，scfa不仅是肠上皮细胞重要的能量来源，还可影响影响肠黏膜屏障，肠上皮细胞的通透性、氧化应激反应等，对结肠功能和健康具有重要的作用。

4肠道微生态系统的维持

4.1肠道菌群

肠道菌群中专性厌氧菌占90%～99%，其中又以类杆菌和双岐杆菌居多(90%)，主要分布在回肠末端与结肠。通常，将肠道菌群分为生理性细菌(有益菌群)、条件致病菌(中间菌群)和致病菌(有害菌群)，它们之间形成并保持一定的共生或拮抗关系，这种微生态的平衡，既受宿主遗传性的控制，更受宿主所处外环境的影响，与宿主的健康及疾病有密切关系。

4.2膳食结构与肠道微生态

膳食结构的合理与稳定，对维持肠道微生态非常重要，反过来，肠道细菌又通过参与食物的消化、吸收，以及合成部分营养素等，调节着人体的新陈代谢。双歧杆菌通过分泌各种酶，有助于蛋白、脂肪和碳水化合物的分解;通过磷壁酸与肠黏膜上皮细胞特异结合，参与肠黏膜生物学屏障的形成，阻止或抑制致病菌、条件致病菌等入侵，并刺激机体免疫系统的发育和成熟;通过发酵葡萄糖产生乙酸、乳酸和甲酸等有机酸，来降低肠道ph值和氧化还原电势eh值，促进铁、钙和维生素的吸收，b族维生素的合成，同时还能抑制痢疾、伤寒、变形、真菌等致病菌的繁殖;通过降解亚硝酸胺、调节和协调肠道内的菌群组合等起到抑癌、抗肿瘤的作用[3]。

5微生态制剂的选择

微生态制剂(microbioecologicalpreparation)，指根据微生态学原理，利用对宿主有益的正常微生物及其代谢产物和生长促进物质所制成的制剂，通过调整微生态失调，保持微生态平衡来改善宿主的健康状况。微生态制剂可分为益生剂、益生元、合生元(益生剂+益生元)三类，各有特点，应根据需要合理选择。

5.1益生剂

含活菌和(或)包括菌体组分及代谢产物的死菌的生物制品。我国卫生部曾于2001年公布了可用于保健食品的益生菌菌种名单有：两歧双歧杆菌、婴儿双歧杆菌、长双歧杆菌、短双歧杆菌、青春双歧杆菌、保加利亚乳杆菌、嗜酸乳杆菌、干酪乳杆菌干酪亚种、嗜热链球菌。生活中，益生菌主要以益生菌酸奶的形式体现的，各种益生菌酸奶因添加了功能性不同的菌种而经临床验证具备一定功效和益处[4]。最常见的酸奶是在规定的乳或乳制品中添加保加利亚乳杆菌和嗜热链球菌进行乳酸发酵制成的产品。市场上，益生菌做成的微生态制剂，有片剂、胶囊剂、栓剂、口服液等多种剂型，根据所含菌种数可分为单菌制剂和多菌制剂两大类。

5.2益生元

益生元指一类非消化性的可被肠道正常菌群利用的物质，可被选择性发酵且能专一性改变肠道中对宿主健康有益生菌群的组成和活性的配料(ingredient)。其最基本的要求是在上消化道不被水解和吸收，能被肠道菌群发酵，促进有益菌生长同时，也能降低和抑制有害菌的数量。益生元根据来源不同，可分为低聚糖类、多糖类以及一些天然植物提取物、蛋白质水解物、多元醇等，目前研究及市场应用最多的是低聚糖类。低聚糖类益生元，如低聚果糖、低聚木糖、低聚半乳糖、低聚异麦芽糖、大豆低聚糖、水苏糖、绵子糖、甘露低聚糖、低聚龙胆糖、低聚壳聚糖等，大多具有良好水溶性、热稳定性和耐酸性，粘度低、甜度低、无不良风味，同时还具有膳食纤维的功能。每种低聚糖在不同温度、酸度等条件下的稳定性等不同，应用中要根据加工工艺、口感、性价比等来选择。

5.3合生元

合生元指益生剂和益生元并存且协同发挥作用的合剂。其中，益生剂与益生元的组合不是简单的混合或复合，强调所添加的益生元物质应既能促进合剂中双歧杆菌的生长增殖，又能促进肠道中有益菌(如双歧杆菌等)的生长、定植和增殖。合生元的相关临床应用已有不少报道，基因工程技术及分子生物技术的发展，将有助于益生菌的筛选、鉴定、功效及作用机制的研究，有助于益生菌与益生元最佳组合的选择。

6结论

肠道菌群与其宿主相互作用影响的统一体称为肠道微生态。它们和人体有着密不可分的互利共生关系，直接影响着每个人的健康，对促进营养食物消化吸收、产生有益营养物质、抵御外来致病菌的侵入以及调节免疫机制等方面有着重要作用[5]。我国现行推广的居民膳食指南与平衡宝塔，从食物多样、粗细搭配、保证每日适量奶豆类、蔬果类，增加全谷类、薯类摄取等多方面兼顾了维持肠道微生态的需要。例如牛奶中糖巨肽、乳糖，酸奶等奶制品中的乳酸菌等可直接参与或调节肠道菌群;大豆所含的低聚糖，粮薯蔬果中的膳食纤维都是双歧杆菌等益生菌的食料。

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3钟燕，黄承钰，阴文娅，等.益生菌和酸奶对乳糖不耐受者的作用研究.营养学报，2005，27(5)：401-405.

肠道微生物研究进展范文篇2

微生态制剂的药理作用

微生态制剂是利用正常菌群或其促进物质制成活的生物制品，其作用就是调整生态失调，保持微生态平衡，促进健康的作用，作用机理是使肠道内减少或缺乏的正常微生态在数量上或种类上恢复其生态平衡。目前，用于微生态制剂的菌种有地衣芽孢杆菌、片球菌、明串珠菌、链球菌、肠球菌、乳酸球菌、乳酸杆菌和双歧杆菌等。临床分为3个类型即益生菌、益生元和合生素。

微生态制剂的临床应用

小儿腹泻病:小儿腹泻是小儿常见的一种疾病，特别是6个月～2岁婴幼儿，发病率最高，这是由于小儿胃肠道发育尚未成熟，消化吸收功能还不健全，受饮食的冷热、软硬等变化影响很大，还与天气的冷热有较大的关系，小儿受温度的影响较大，一旦受凉，也容易造成胃肠道的不良反应，造成菌群失调，而引起腹泻，严重影响了小儿健康和发育。近年来国内外应用微生态制剂通过调整肠道微生态平衡，抑制肠道病原菌繁殖，从而达到治疗腹泻的目的。长双歧杆菌能在肠黏膜上通过磷酸壁与肠黏膜上皮细胞相互作用密切结合，形成生物学屏障［2］，构成肠道定植抵抗力，阻止致病微生物的定植与入侵，且长双歧杆菌能产生较多的乳酸和乙酸，降低肠道pH值，抑制致病菌的生长，可减少肠道毒素的产生和吸收。同时还可激活人体吞噬细胞的吞噬活性，增加人体免疫力。

功能性胃肠道疾病:功能性胃肠道疾病病因不明确，可能与肠道运动功能失调、内脏敏感性增高、黏膜免疫炎症、中枢和肠神经轴调节异常、肠道菌群紊乱等有关，目前缺乏有效的治疗。益生菌具有酸化肠道、改善排便和调节肠道免疫炎症反应的作用。对功能性消化不良、功能性便秘和功能性腹痛，推荐使用双歧杆菌、乳杆菌、粪链球菌、枯草杆菌、酪酸梭菌等益生菌药物［3］。

微生态制剂与变态反应性疾病:目前，过敏性疾病的发病率逐年上升，已经成为全球关注的焦点，变态反应性疾病包括:药物过敏、食物过敏、特应性皮炎、结膜炎、哮喘、过敏性鼻炎等。哮喘的发生与胃肠道双歧杆菌和乳酸杆菌减少有关，应用微生态制剂可以调节菌群之间的数量与种类的平衡，使菌群失调的机体恢复正常，从而达到治疗的目的。临床上多推荐使用酪酸梭菌、枯草杆菌、粪链球菌、乳杆菌和双歧杆菌制剂作为辅助治疗。

肠道微生物研究进展范文篇3

关键词：双歧杆菌MIMBb75；结肠炎；Y肠损伤；DGGE；肠道菌群

中图分类号：R574.62文献标识码：ADOI编号：10.14025/ki.jlny.2017.13.016

溃疡性结肠炎（ulcerativecolitis，UC）是一种无地域差异、无种族差异的人群多发性肠道炎症疾病，主要表现在结肠、直肠的粘膜和粘膜下层受损引发炎症[1]。UC的临床表现主要以腹痛、腹泻、粘液脓血便以及不同程度的全身症状[2]，其病因尚不明确，目前认为，UC的发病可能与肠腔内部抗原诱导免疫反应过度激活相关[3]。随着微生态学的发展，肠道微环境作为一个复杂的微生态系统与UC的发病有着紧密的联系。研究发现，UC患者肠道菌群失调，致病菌和条件致病菌增多，导致肠道粘膜通透性增加，而细菌代谢产物向粘膜固有层移位，引起免疫细胞的激活，诱发炎症反应[4]。一系列研究发现，溃疡性结肠炎患者体内双歧杆菌及乳酸菌等有益菌数量下降，大肠杆菌肠球菌等有害菌数量增多，提示肠道菌群可能参与溃疡性结肠炎的发生与发展。双歧杆菌是近年来被认可的益生菌，具有增强免疫力、抗衰老、抗肿瘤等生理功能，尤其是对肠道菌的平衡有很好的作用。本试验旨在研究双歧杆菌对UC小鼠结肠损伤及肠道菌群的影响。

1材料

1.1试验动物

清洁级昆明小鼠64只，体重18～22克，雌雄对半。来源：吉林大学动物实验室。昆明鼠在理科楼分子病学研究室进行为期7天的适应性喂养。

1.2药品

美沙拉嗪肠溶片购于葵花药业有限公司；双歧杆菌（MIMBb75）由吉大药厂馈赠，调节为108CFU/mL，107CFU/mL，106CFU/mL三个不同的浓度。

1.3主要试剂

文-齐氏液（HiCN化高铁血红蛋白转化液）购于上海榕柏生物技术有限公司；葡聚糖硫酸钠（DSS，分子量36000～50000），购自美国MPBiomedicals公司。

1.4主要仪器

低速离心机，购自上海安亭科学仪器厂；立式压力蒸汽灭菌器，购自上海申安医疗器械有限公司；水浴锅，购自上海贝凯生物化工设备有限公司；PCR仪，购自ThermoSCIENTIF

IC；电泳仪，购自北京君意东方电泳设备有限公司；DGGE电泳仪，购自北京君意东方电泳设备有限公司；凝胶成像仪，购自上海器仁仪器仪表有限公司。

2方法

2.1试验动物分组及给药

63只清洁级昆明小鼠随机分为7组，每组9只。分别为空白组、DSS模型组、MRS-L培养基阴性对照组、美沙拉嗪阳性对照组、双歧杆菌高剂量组、双歧杆菌中剂量组及双歧杆菌低剂量组。各组小鼠适应性喂养7天，空腹处理4小时，除空白组外，其余各组自由饮用3%葡聚糖硫酸钠（DSS）且分别灌胃0.4mLMRS-L培养基，美沙拉嗪以及不同浓度的MIMBb75培养液。

2.2结肠损伤相关指标检测

结肠长度测定：取整段结肠，量取长度并记录；血红蛋白测定：文-齐氏液检测各小鼠血中血红蛋白浓度，具体操作依照说明书进行。

2.3肠道菌群检测

样品预处理：从-80℃冰箱中取出肠道菌群检测样品，将样品置于-20℃冰箱中1小时，再在冰盒上解冻20分钟。灭菌的2亳升离心管除皮称重，挑取0.2克左右混合物于离心管中，采用酚/氯仿/异戊醇法提取进行肠道内容物肠道菌DNA提取。PCR-DGGE检测肠道菌群多样性，取DGGE图谱的共性条带及特异性条带进行克隆测序，具体方法参照曾巧莉等人研究结果[5]。

2.4统计学方法

采用spss23.0软件对实验数据进行统计分析，试验数据以“平均值±标准差”表示，采用F检验对正交试验结果进行差异性分析，用P

3结果与分析

3.1各组小鼠结肠损伤相关指标测定

饮用DSS以后，与对照组相比，模型组与MRS-L阴性对照组小鼠血中血红蛋白浓度及结肠长度发生明显改变，血红蛋白浓度下降，结肠长度缩短，与空白组相比具有统计学意义（P

3.2MIMBb75对DSS诱导的结肠炎小鼠肠道菌群的影响

3.2.1MIMBb75对DSS诱导的结肠炎小鼠肠道菌群多样性的影响将PCR-DGGE图谱（图1）各组的条带数进行分析（表2），与空白组相比，MIMBb75高剂量组及中剂量组DNA条带数均显著升高（P

3.2.2MIMBb75对DSS诱导的结肠炎小鼠肠道菌群相似性的影响

由图2可看出，MIMBb75中剂量组与MIMBb75高剂量组相似性系数为49.8%，MIMBb75低剂量组与MIMBb75高剂量组相似性系数为45%，美沙拉嗪对照组与MIMBb75高剂量组相似性系数为33.9%，MRS对照组与MIMBb75高剂量组相似性系数为41%，DSS模型组与MIMBb75高剂量组相似性系数为39%，空白组与MIMBb75高剂量组相似性系数为39.4%，由结果可以看出，MIMBb75不同剂量组间的相似性均高于与空白组、美沙拉嗪组及DSS模型组的相似性。

3.2.3MIMBb75对DSS诱导的结肠炎小鼠肠道微生物种类的影响

表3可见，由于扩增出细菌的16SrDNA的V3区片段大小为200bp，而克隆仅能测出170bp左右。本实验并未检测出乳酸杆菌、双歧杆菌和大肠杆菌等优势菌群，主要以M杆菌属、柔嫩梭菌属、多形杆菌为主，对比结果显示，1、6、12、14和16作为共性条带，分别为拟杆菌属Barnesiellaintestinihominis、多形杆菌Bacteroides、柠檬酸杆菌[Citrobacter]，MIMBb75处理组特异性条带为4、5、7、8、9、10、11、13、15、16、17、19和20，主要为拟杆菌属Barnesiellaintestinihominis、柔嫩梭菌[Clostridum]leptumstrain及乳酸发酵梭菌[Clotridium]polysaccharolyticumstrain，可以看出柔嫩梭菌及乳酸发酵梭菌在各组都存在，且在MIMBb75处理组更具优势。

4结论与讨论

溃疡性结肠炎（UC）的发病机制目前尚不清楚。近年来，随着遗传学、免疫学以及分子生物学等学科的发展，人们对UC的认识不断深入[6]。已有研究证明，UC的发病与环境因素、遗传因素、免疫因素以及肠道微生物密切相关。目前认为，肠道微生物屏障与机体的相互作用可能是UC发生的重要原因之一[7]。据报道显示，益生菌通过抑制NF-kB信号通路发挥抗溃疡性结肠炎的作用[8]。而本试验结果显示，MIMBb75高剂量组、中剂量组与低剂量组DNA条带数显著升高且MIMBb75高剂量组与MIMBb75中剂量组、低剂量组的相似性均较与空白组、MRS培养基阴性对照组、美沙拉嗪组及DSS组相似性高，说明MIMBb75各剂量组对小鼠肠道菌群结构有着相似的调节作用。分析可能的原因：双歧杆菌是益生菌，能够参与短链脂肪酸的合成，从而增强上皮细胞的屏障功能，阻止致病性的大肠杆菌入侵。张玲等研究发现，双歧杆菌三联活菌能有效抑制肠道内致病菌的生长[9]。徐俊燕等研究发现，美沙拉嗪联合双歧杆菌四联活菌能明显改善UC的临床症状，促进肠粘膜的愈合[10]。根据本实验结果初步推测，MIMBb75可以与肠道内原有的宿主微生物竞争，抑制有害菌生长，促进有益菌生长，增加小鼠肠道微生物多样性。

研究发现，益生菌能给上皮细胞（IECs）提供重要的能源物质，同时共生菌的代谢产物也促进IECs平衡。微生物能够介导膳食纤维及糖类物质的加工产生短链脂肪酸，如乙酸、丙酸和丁酸，而丁酸信号通过G蛋白偶联手提（GPR）109A诱导IECIL-18的表达，从而抑制结肠炎相关性结肠癌（CAC）[11]。其他相关研究证明双歧杆菌能有衍生乙酸增强肠道上皮细胞抗凋亡反应，对肠道损伤发挥保护作用[12]。本实验的结果显示，MIMBb75处理组出现了特异性的柔嫩梭菌、乳酸发酵梭菌及柠檬酸杆菌等，降低肠道pH值，抑制病原微生物的入侵。由此可见，本试验小鼠结肠阻止损伤结果显示：MIMBb75各剂量组小鼠血中血红蛋白浓度升高，结肠长度增加，结肠损伤有所改善，这可能与MIMBb75添加衍生乙酸，降低肠道pH值，营造肠道酸性环境，抑制有害菌的生长有关。徐敏等研究发现益生菌可能通过抑制NF-kB信号通路降低小鼠集体肠道炎症，改善结肠炎小鼠的病理学损伤。根据本实验结果初步推断，MIMBb75能够通过营造有益的肠道微环境降低肠道pH值，从而有利于肠道有益菌的定制，减少肠道有害菌，改善肠道菌微生态分布，从而抑制结肠炎小鼠的结肠损伤。

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