台灣風險分析學會

 

 

 2021年第2期

腸道菌群、環境毒物與健康      

 台大公衛學院環境職業健康科學研究所 鄭尊仁
   Release: Mar 08, 2021

 

腸道菌群與健康是最近熱門的議題。研究顯示腸道菌群失調可能與肥胖、糖尿病、心臟病、中樞神經退化性疾病，還有癌症有關。腸道菌群數目超過100兆，遠超過身體細胞數目，這些菌群有許多功能，可以幫助消化及代謝食物。身體腸道有許多免疫細胞，腸道菌群失調引起發炎反應，許多腸道發炎疾病與菌群變化有關。腸道的完整性也與菌群有關，如果腸道菌群不平衡，腸壁通透性增加，有害微生物及物質容易穿過腸壁被吸收，引起毒性。所以目前研究將腸道菌群認定是身體另外一個器官，有特定功能。

目前市面上有許多益生菌或是特定益生菌健康食品，甚至醫學上還嘗試使用糞便菌群移植治療疾病。以下將簡述環境外來化學物質與腸道菌群交互作用，並以肉類食物成分肉鹼（carnitine）為例，說明腸道菌群在外來毒物毒性發生過程扮演的角色。

外來物質例如食物、環境毒物及藥物會影響腸道菌群，可能導致疾病。這些外來物可能影響菌群分布或是數目變化導致疾病，研究顯示環境污染物包括農藥及重金屬與腸道菌群失調有關，最近也有報告指出塑膠微粒也會改變腸道菌群平衡，不過這些變化是否導致疾病，還有待研究。除了環境污染物，抗生素也會影響菌群分布或是數目，服用抗生素導致腹瀉，與腸道菌轉變有關。

外來毒物經吸收後，通常需要在肝臟等器官代謝，第一階段使化學物質比較有極性及活化，以利於第二階段的結合反應，最後讓化學物質轉變成比較水溶性，容易排出。除了傳統的吸收分布代謝及排泄，腸道菌群數目很大，也含有許多代謝酵素，會影響外來毒物代謝，有研究顯示外來化學物質經腸道菌群代謝成較活化物質，或是產生活化物的前驅物，與毒性發生有關。最近有許多氧化三甲胺（TMAO, Trimethylamine Oxide）毒理研究，TMAO是心血管疾病危險因子，與動脈硬化及血栓形成有關。研究顯示攝食紅肉，其中的肉鹼，可經腸道菌群代謝成三甲胺（TMA），然後到肝臟再代謝成TMAO，導致心血管毒性。因為腸道菌群組成各人不同，研究發現人體細胞基因組成超過90％相似，但是菌群相異卻達到90％，所以研究進一步發現具有TMAO表現型的人，心血管疾病風險較高。TMAO表現型與環境，特別是飲食有關，素食的人比較不會是TMAO表現型，最近有研究發現有特定菌株與TMA產生有關，如果進一步證實，可以發展用來預防心血管疾病。

過去探討環境毒物與健康風險在吸收、分布、代謝、排泄及毒性機制研究方面，對於腸道菌群的角色著墨不多，隨著腸道菌群與健康研究越來越多，腸道菌群常被認為是身體另外一個器官，未來有關環境毒物健康風險評估，應該將菌群列入考量。

 

 

參考文獻

1. The gut microbiota at the intersection of diet and human health. 

2. Chemical transformation of xenobiotics by the human gut microbiota. 

3. TMAO phenotype and microbiome signature. 

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