在我们每个人的肠道里，居住着数以万亿计的微生物，它们如同一个隐形的器官，深刻影响着我们的健康、代谢甚至衰老进程。过去二十年，科学家们通过基因测序技术，已经能够识别出肠道里“住着谁”——比如哪些细菌多了，哪些少了。

近日，一项发表于《细胞·代谢》的重磅研究为我们打开了这个黑匣子。在对1399名中老年人的1967份粪便样本进行了大规模蛋白质组学分析，它不再停留于“细菌名录”，而是直接测量了超过9.2万种微生物蛋白，从“功能执行者”的角度，描绘了肠道微生物在代谢疾病与衰老中的真实工作状态。

1.    从“菌的种类”到“菌的功能”

该研究分析了1399名中老年人共1967份粪便样本，鉴定出超过9.2万个微生物蛋白，并建立了肠道菌群的功能图谱，结果显示肠道菌的核心作用集中在碳代谢、能量代谢和短链脂肪酸生成等关键生理过程，这一结果标志着肠道微生物研究从“结构解析”进入“功能解析”阶段，使研究者能够直接观察微生物如何参与人体代谢调控，而不仅仅是推测其潜在作用。

2.    衰老机制：肠道菌群功能随年龄发生系统重塑

随着年龄增长，肠道菌群的功能发生明显重编程，表现为DNA修复能力和基础代谢能力下降，同时能量代谢与应激相关功能增强，这种变化提示肠道菌群可能通过增强能量获取来适应宿主衰老带来的营养吸收下降，但同时也可能导致代谢调控失衡，从而增加慢性疾病风险，说明衰老不仅是宿主变化过程，也是“菌群功能共同演化”的结果。

3.    代谢疾病本质：有益功能缺失而非单一菌群异常

在2型糖尿病、高血压及血脂异常等代谢疾病中，研究观察到一致的功能性特征，即多种参与碳代谢、能量代谢及氨基酸代谢的微生物蛋白显著减少，尤其是产短链脂肪酸的相关功能下降，这意味着代谢疾病的本质并非单一菌种的增加或减少，而是“菌群整体代谢能力下降”，其中丁酸等代谢物的减少可能直接导致肠道屏障功能受损、炎症水平升高以及胰岛素抵抗加重。

4.    关键发现：特定菌通过“丁酸通路”调控血糖

研究进一步锁定Megasphaera elsdenii这一关键菌种，发现其能够通过利用乳酸生成丁酸，从而参与血糖调控，同时实验结果表明抗糖尿病药物如二甲双胍和阿卡波糖可以促进该菌生长，并在动物实验中验证其能够显著降低血糖水平并提高肠道丁酸含量，这一发现提出了一个重要机制，即“药物通过调节菌群功能间接发挥代谢调控作用”，揭示了肠道菌群在药物疗效中的潜在中介角色。

这项研究从蛋白功能层面揭示了肠道菌群在衰老与代谢疾病中的核心作用，证明“菌群功能”比“菌群组成”更直接决定健康状态，特别是以丁酸为代表的关键代谢通路在血糖调控中具有重要意义，未来在益生菌研究领域，应从传统的“补充菌株”转向“精准调控功能”，例如定向增强短链脂肪酸生成能力，并结合多组学手段解析“菌群-代谢物-宿主”互作网络，从而推动益生菌在高血压及代谢疾病干预中的精准应用。

广东省科学院微生物研究所吴清平院士团队对益生菌与多种疾病中发现存在关联性，目前该团队已经成功筛选出多株专利菌株，如抗幽门螺杆菌的LP1Z、缓解高血压植物乳杆菌SR37-3、抗皮肤老化功能的发酵乳杆菌XJC60、促进睡眠的植物乳杆菌L5等。该团队研究成果均有力证明了通过调节肠道微生物平衡，特定益生菌菌株在多种疾病方面具有巨大的开发潜力和广阔的应用前景。

参考资料：

1.       Liang S, Sun Y, Miao Z, et al. Large-scale metaproteomics of human gut microbiota reveals microbial functions in metabolic diseases and aging[J]. Cell Metabolism, 2026.