摘要肠道菌群是宿主生理学 (host physiology) 不可或缺的一部分，有助于代谢稳态 (metabolic homeostasis)、上皮屏障完整性 (epithelial barrier integrity)、免疫平衡 (immune balance) 以及沿肠-器官轴 (gut–organ axes) 的双向通讯。这种生态系统的破坏，通常被称为失调 (dysbiosis)，越来越多地被牵涉到广泛的胃肠道 (gastrointestinal) 和肠外 (extra-intestinal) 疾病中。菌群相关的病理学并非仅仅反映孤立的组成变化，而是经常涉及屏障功能 (barrier function)、微生物代谢 (microbial metabolism)、免疫调节 (immune regulation)、基因毒性 (genotoxicity)、炎症和致癌信号 (inflammatory and oncogenic signaling) 以及与远端器官的长距离通讯 (long-range communication) 中相互关联的紊乱。然而，关键挑战依然存在，特别是在解决因果关系 (causality)、解释个体间异质性 (interindividual heterogeneity) 以及将复杂的微生物组 (microbiome) 数据转化为可靠的临床工具方面。在这篇综述中，研究人员总结了肠道菌群在维持宿主稳态 (host homeostasis) 中的作用，并概述了失调 (dysbiosis) 的概念、驱动因素和后果。然后，研究人员讨论了肠道菌群促进疾病发生和发展的主要机制，以结直肠癌 (colorectal cancer, CRC) 作为代表性胃肠道疾病例子，并以肠-器官轴 (gut–organ axes) 作为肠外疾病的框架。研究人员进一步强调了当前基于菌群的生物标志物 (microbiota-based biomarkers)、饮食调节 (dietary modulation)、生物和死后生物策略 (biotic and postbiotic strategies)、粪菌移植 (fecal microbiota transplantation) 以及新兴的精准菌群疗法 (emerging precision microbiota therapies) 的转化进展。通过将机制见解与转化视角相结合，本综述为解释健康与疾病中的肠道菌群提供了一个更新的框架，并可能有助于为未来开发更精确、基于机制的诊断和治疗策略提供信息。
肠道菌群与健康
健康肠道菌群的定义
一个健康的肠道菌群并非简单地由固定的微生物组成定义，而是由其在不同生理和环境条件下维持宿主稳态的能力所定义。其关键生态特征，包括多样性 (diversity)、稳定性 (stability) 和恢复力 (resilience)，有助于维持一个功能平衡的微生物生态系统。通过介导代谢调节、屏障保护、免疫平衡和肠-器官轴 (gut–organ axis) 通讯，这个生态系统支持肠道和全身健康，使微生物稳态成为宿主生理学的重要基础。
肠道菌群在维持宿主健康中的作用
通过产生生物活性代谢物、增强肠道屏障、调节免疫反应以及沿肠-器官轴进行通讯，肠道菌群支持代谢稳态、屏障保护和免疫平衡，同时将其调节作用扩展到远端器官。
代谢稳态
肠道菌群与宿主之间存在广泛的代谢串扰，主要通过两种机制：菌群作为代谢器官为宿主提供能量底物；菌群衍生的代谢物作为信号分子调节宿主代谢稳态。肠道微生物将膳食纤维等底物发酵为短链脂肪酸 (short-chain fatty acids, SCFAs)，后者被吸收后用于能量供应或作为信号分子。SCFAs 通过激活 G 蛋白偶联受体 (G protein-coupled receptors, GPCRs) 促进肠内分泌激素释放，改善胰岛素敏感性和血糖稳态。丁酸盐 (butyrate) 可作为组蛋白去乙酰化酶 (histone deacetylase, HDAC) 抑制剂。次级胆汁酸通过核受体 FXR (farnesoid X receptor) 和 TGR5 (Takeda G protein-coupled receptor 5) 调节脂质和葡萄糖稳态。此外，新发现的菌群代谢物如 3-琥珀酰半胱氨酸 (3-succinylcysteine) 和中康酸 (mesaconate) 也参与宿主代谢稳态调节。
屏障保护
肠道菌群在多个层面帮助维持肠道屏障功能，包括由上皮层和细胞间连接构成的物理屏障、由黏液和可溶性防御效应物构成的化学屏障，以及由定植抗性 (colonization resistance) 提供的生物屏障。物理屏障方面，菌群通过促进上皮细胞稳态和维持紧密连接完整性来限制管腔内容物易位。化学屏障方面，菌群刺激杯状细胞分泌黏蛋白 2 (MUC2)，促进黏液层形成；诱导潘氏细胞分泌 α-防御素 (α-defensins) 和 RegIIIγ 等抗菌肽 (antimicrobial peptides, AMPs)；诱导浆细胞产生分泌型 IgA (sIgA)。生物屏障方面，健康菌群通过竞争养分和占据附着位点抑制潜在病原体，并通过产生抗菌物质和 SCFAs 等代谢物发挥抗菌作用。
免疫调节
肠道菌群是免疫系统的关键外源性调节因子，塑造免疫发育并维持免疫稳态。菌群通过微生物相关分子模式 (microbe-associated molecular patterns, MAMPs)–模式识别受体 (pattern recognition receptors, PRRs) 信号通路（如 Toll 样受体 (TLR) 和 NOD 样受体 (NLR) 介导的通路）提供免疫成熟所需的抗原和信号输入。菌群及其代谢物促进肠道相关淋巴组织 (gut-associated lymphoid tissue, GALT) 发育，并支持先天性和适应性免疫细胞的成熟与分化。例如，分节丝状菌 (segmented filamentous bacteria, SFB) 诱导 Th17 细胞分化；双歧杆菌 (Bifidobacterium) 通过吲哚-3-乳酸 (indole-3-lactic acid, ILA) 促进 CD4
+ T 细胞向 Treg 和 Th1 谱系极化。菌群还通过动态调节网络维持免疫稳态，例如 SCFAs 通过 HDAC 抑制和/或 GPCR 介导的信号通路促进 Treg 细胞诱导和稳定性；色氨酸代谢物通过激活芳烃受体 (aryl hydrocarbon receptor, AhR) 调节先天性和适应性效应通路；次级胆汁酸通过 TGR5 和 FXR 等受体调节髓系细胞炎症设定点和效应功能。
肠-器官轴通讯
肠-器官轴是指肠道与肠外器官之间通过神经、内分泌、免疫和代谢途径介导的双向动态通讯网络。主要轴包括肠-肝轴、肠-脑轴、肠-肾轴、肠-肺轴、肠-心轴等。一个主要途径是肠道微生物及其组分、产物和代谢物通过循环直接扩散。例如，SCFAs 沿肠-肝轴支持肝细胞代谢，在肠-肺轴调节肺免疫平衡，在肠-肾轴参与血压调节，并影响血脑屏障功能和小胶质细胞成熟。另一个途径通过重塑宿主代谢、免疫、内分泌和神经通路间接起作用。菌群可调节跨器官的碳水化合物、脂质和蛋白质代谢以及钙吸收和维生素代谢；影响全身免疫稳态；通过影响肠促胰岛素分泌和性激素稳态参与内分泌调节；通过迷走神经或肠神经系统传递信号并调节神经递质产生，从而影响神经系统。
肠道菌群失调
肠道菌群失调的定义与特征
肠道菌群失调是指肠道微生物群落的结构、组成和功能发生改变，可能破坏宿主与微生物之间长期共进化建立的共生平衡。该概念超越简单的组成失衡，涵盖功能扰动，包括微生物代谢物谱的转变和宿主-微生物相互作用网络的紊乱。失调通常表现为多维扰动，包括微生物α-多样性的降低（如香农多样性指数 (Shannon diversity index) 降低）、分类学失衡（如SCFA产生菌丰度降低，致病相关菌丰度增加）、功能紊乱（如保护性代谢物减少，有害产物如脂多糖 (lipopolysaccharide, LPS) 增加，耐药基因富集）以及稳定性和恢复力降低。
肠道菌群失调的原因与后果
肠道菌群失调很少由单一原因驱动，而是源于外部扰动、宿主内在因素和疾病相关反馈环路的相互作用。生活方式因素（如饮食、吸烟、饮酒、睡眠模式）、药物和环境暴露（如抗生素、质子泵抑制剂、二甲双胍）、感染和炎症以及宿主相关因素（如遗传背景、年龄）均可导致失调。失调既是疾病的“驱动因素”，也可能是“伴生现象”，疾病相关的代谢、免疫等扰动可反馈加剧微生物失衡。失调的后果包括屏障功能协同破坏（肠道屏障完整性受损、定植抗性降低，促进细菌产物易位引发全身炎症）、代谢稳态失衡（SCFA减少、胆汁酸生物转化改变、色氨酸代谢紊乱、促动脉粥样硬化分子三甲胺 N-氧化物 (trimethylamine N-oxide, TMAO) 增加）以及免疫调节异常（免疫细胞功能和分化异常，炎症通路激活）。失调的影响可超越肠道，通过代谢、免疫、内分泌和神经途径扰乱肠-器官轴通讯，影响远端器官。
肠道菌群在疾病发生发展中的作用
肠道菌群在胃肠道疾病中的作用：以结直肠癌为代表
结直肠癌 (Colorectal Cancer, CRC)
肠道菌群失调与结直肠癌 (CRC) 的因果关系尚未完全明确，但CRC患者的菌群可在小鼠中促进肠道癌变，支持微生物参与CRC的发生与发展。其机制大致分为基因毒性、信号转导、免疫调节和代谢途径。
基因毒性
微生物基因毒性提供了CRC相关失调与上皮基因组不稳定性之间的直接机制联系。肠道微生物可产生基因毒性物质，主要包括细胞致死膨胀毒素 (cytolethal distending toxin, CDT)、大肠杆菌素 (colibactin) 和吲哚胺 (indoleamine)，这些物质损伤结直肠上皮DNA，可能导致驱动突变（如APC基因改变）积累。例如，pks
+大肠杆菌 (pks
+ E. coli) 产生的大肠杆菌素优先靶向 AAWWTT DNA 基序，形成加合物和交联，导致双链断裂。某些病原体还可通过触发宿主活性氧 (reactive oxygen species, ROS) 产生间接诱导基因组不稳定性。
信号转导
CRC相关微生物可通过影响宿主信号网络（如Wnt/β-catenin、NF-κB (nuclear factor kappa B) 和 PI3K/AKT 通路）促进肿瘤发展。例如，具核梭杆菌 (Fusobacterium nucleatum) 的黏附素 FadA 结合 E-钙黏蛋白 (E-cadherin) 激活 Wnt/β-catenin 信号通路，通过 RadD 结合 CD147 激活 PI3K/AKT 信号通路，并可通过 ALPK1/NF-κB/ICAM1 轴促进转移扩散。其他细菌如微小帕拉单胞菌 (Parvimonas micra) 和厌氧消化链球菌 (Peptostreptococcus anaerobius) 分别通过激活 RAS/ERK/c-Fos 轴和 PI3K/AKT 信号通路发挥作用。相反，某些共生菌和菌群代谢物也可通过抑制致癌通路（如 Clostridium butyricum 抑制 Wnt/β-catenin 通路，放射根瘤菌 (Acinetobacter radioresistens) 产生的吲哚乙酸激活 AhR 抑制 Wnt/β-catenin 信号）抑制 CRC 进展。
免疫调节
菌群通过免疫调节塑造肿瘤微环境，具有双重效应。在促进CRC进展方面，炎症是公认的危险因素，失调菌群可激活 Th17 细胞，IL-17 作用于结肠上皮细胞激活 STAT3 (signal transducer and activator of transcription 3) 和 NF-κB 信号，促进炎症和癌变。具核梭杆菌通过 LPS 激活 TLR4 驱动的 NF-κB 炎症反应，其 Fap2 黏附素可诱导肿瘤细胞分泌 IL-8 和 CXCL1，并可通过 Fap2 和 CbpF 结合 NK 细胞和 T 细胞上的抑制性受体 TIGIT (T-cell immunoglobulin and immunoreceptor tyrosine-based inhibitory motif domain) 和 CEACAM1 (carcinoembryonic antigen-related cell adhesion molecule 1) 保护肿瘤细胞免受免疫介导的杀伤。相反，菌群也可增强抗肿瘤免疫，如高丰度的毛螺菌科 (Lachnospiraceae) 与较高免疫评分相关，双歧杆菌假长型 (Bifidobacterium pseudolongum) 产生的 L-精氨酸促进记忆 CD8
+ T 细胞形成，鸡乳杆菌 (Lactobacillus gallinarum) 通过吲哚-3-羧酸 (indole-3-carboxylic acid, ICA) 阻断 IDO1/Kyn/AhR 轴增强 CD8
+ T 细胞功能。
代谢
菌群可将宿主和膳食底物代谢为影响CRC发生发展的生物活性化合物。短链脂肪酸 (SCFAs) 通常被认为通过免疫调节发挥保护作用，通过 HDAC 抑制调节 Treg 和 CD8
+ T 细胞，抑制肿瘤增殖并促进凋亡。但丁酸盐在某些情况下（如特定产丁酸菌富集）也可能通过诱导上皮衰老表现出促肿瘤效应。次级胆汁酸 (secondary bile acids, SBAs) 可激活致癌信号通路、诱导DNA损伤并抑制抗肿瘤免疫，从而促进肿瘤发生，而熊去氧胆酸 (ursodeoxycholic acid, UDCA) 则具有保护作用。其他代谢物如硫化氢、色氨酸代谢物和多胺也与CRC相关。
其他胃肠道疾病
炎症性肠病 (Inflammatory Bowel Disease, IBD)
炎症性肠病 (IBD) 以肠道菌群失调为特征，通常表现为保护性 SCFA 产生菌（如 Faecalibacterium prausnitzii 和 Roseburia spp.）减少，而致病菌群（如肠杆菌科 (Enterobacteriaceae)、肠球菌属 (Enterococcus spp.) 和梭杆菌属 (Fusobacterium spp.)）富集。失调导致屏障功能破坏（如黏附侵袭性大肠杆菌 (AIEC) 增加肠道通透性），放大炎症并维持疾病活动（如 AIEC 在巨噬细胞内持续存在并诱导促炎细胞因子产生，Th17/Treg 失衡），以及代谢紊乱（如 SCFAs、胆汁酸、色氨酸代谢物改变）参与免疫反应塑造和炎症促进。
肠易激综合征 (Irritable Bowel Syndrome, IBS)
肠易激综合征 (IBS) 是一种功能性胃肠疾病，其菌群失调通常表现为多样性降低、保护性共生菌减少和症状相关类群富集，但缺乏疾病特异性标志。其机制涉及内脏感觉、肠道运动和肠-脑轴信号传导。失调可损害屏障完整性，导致细菌产物易位，触发低度黏膜免疫激活，从而敏化肠神经元导致内脏超敏。微生物代谢物和免疫信号可能通过调节肠神经活动、迷走神经信号和中枢内脏刺激处理来改变双向肠-脑通讯。微生物代谢紊乱，如胆汁酸代谢紊乱在腹泻型IBS (IBS-D) 中通过刺激液体分泌和加速肠道转运起作用，而产甲烷菌（如 Methanobrevibacter smithii）在便秘型IBS (IBS-C) 中增加，通过甲烷减慢肠道蠕动，加重便秘。
肠道菌群在肠外疾病中的作用：肠-器官轴
肠-肝轴
代谢功能障碍相关脂肪性肝病 (Metabolic Dysfunction-Associated Steatotic Liver Disease, MASLD)
在代谢功能障碍相关脂肪性肝病 (MASLD) 中，菌群失调参与代谢失调和慢性炎症激活。代谢层面，失调可破坏胆汁酸代谢，增加疏水性有毒胆汁酸，抑制肠道 FXR 信号和 FGF19 表达，促进胆汁酸池扩张和肝细胞脂毒性。SCFA 产生菌的减少削弱了其保护作用，但过量 SCFAs 可能间接促进肝脏脂质沉积。失调还改变色氨酸代谢（从有益吲哚途径转向犬尿氨酸途径）、产生内源性乙醇和 TMAO，促进肝脏脂质积累和氧化损伤。炎症层面，屏障功能障碍增加肝脏暴露于 LPS 等病原体相关分子模式 (pathogen-associated molecular patterns, PAMPs)，增强 TLR 介导的炎症信号（包括 NLRP3 炎症小体组装和先天免疫激活）。
原发性硬化性胆管炎 (Primary Sclerosing Cholangitis, PSC)
在原发性硬化性胆管炎 (PSC) 中，菌群失调与异常的肠-肝免疫串扰密切相关。PSC 相关失调（多样性降低，潜在促炎菌群如韦荣球菌属 (Veillonella)、肠球菌属 (Enterococcus) 和链球菌属 (Streptococcus) 富集）可能维持肠道免疫激活并增强肠源性炎症信号。肝脏异常表达肠道归巢配体 MAdCAM-1 和 CCL25，促进肠道启动的淋巴细胞募集，导致胆管周围炎症和组织损伤。胆管细胞通过模式识别受体响应肠源性 PAMPs，产生趋化因子和细胞因子，进一步募集和激活局部免疫细胞，促进炎症和胆管周围纤维化。
肝硬化 (Cirrhosis)
肝硬化是肠-肝轴功能障碍的晚期阶段，失调与失代偿和多种并发症密切相关。典型特征包括共生菌（如毛螺菌科 (Lachnospiraceae) 和瘤胃球菌科 (Ruminococcaceae)）减少，潜在致病菌（如肠杆菌科 (Enterobacteriaceae)、肠球菌科 (Enterococcaceae) 和链球菌科 (Streptococcaceae)）富集。这种失调状态削弱定植抗性，促进小肠细菌过度生长，导致细菌及其产物反复易位，维持全身内毒素暴露。门静脉高压、肠道水肿、肠转运延迟、胆汁流量减少和肝脏清除功能受损进一步加剧这种失衡，在肠道生态破坏和肝功能恶化之间形成自我强化的循环，驱动肝硬化从代偿期向失代偿期进展，并可能促进肝性脑病等并发症的发生。
肠-脑轴
自闭症谱系障碍 (Autism Spectrum Disorder, ASD)
在神经发育障碍，特别是自闭症谱系障碍 (ASD) 中，微生物群-肠-脑轴 (MGBA) 与早期免疫编程密切相关。ASD 个体常见肠道微生物多样性降低和有益菌水平下降，与胃肠道症状和行为症状严重程度相关。研究发现，ASD 模型小鼠脑中 CD4
+ T 细胞异常积累，可促进神经炎症，清除这些细胞或在无菌条件下饲养可改善 ASD 相关行为，支持肠道菌群-脑免疫细胞-行为轴之间的因果联系。代谢层面，特定微生物代谢物（如 4-乙基苯硫酸酯 (4-EPS) 和对甲酚硫酸酯 (pCS)）与异常神经发育过程有关。ASD 个体常存在谷氨酸/GABA 比率失衡，菌群可能通过产生或调节神经递质前体来维持此平衡。
帕金森病 (Parkinson's Disease, PD)
在神经退行性疾病中，帕金森病 (PD) 为理解 MGBA 在蛋白质病理传播中的作用提供了独特框架。PD 的病理标志包括黑质致密部多巴胺能神经元进行性丧失和 α-突触核蛋白 (α-synuclein) 异常聚集形成路易小体 (Lewy bodies)。胃肠道功能障碍（尤其是便秘）常先于运动症状出现，符合 Braak 假说，即 PD 可能至少部分起源于肠道。肠道菌群失调可增加细菌组分和炎症刺激暴露，促进局部先天免疫激活和氧化应激，为 α-突触核蛋白错误折叠和聚集创造许可微环境。这些异常折叠的蛋白质可能通过迷走神经以类似朊病毒的方式逆行传播至脑干，进而扩散至其他脑区，最终导致进行性多巴胺能神经变性。
重度抑郁症 (Major Depressive Disorder, MDD)
在重度抑郁症 (MDD) 中，菌群失调与慢性低度炎症、色氨酸代谢改变和下丘脑-垂体-肾上腺 (HPA) 轴失调相关。失调可损害肠道屏障稳态，促进 LPS 易位进入循环，引发全身性促炎信号，此炎症状态不仅破坏血脑屏障完整性和中枢免疫环境，还增强 IDO (indoleamine 2,3-dioxygenase 1) 活性，使色氨酸代谢从相对支持情绪的 5-羟色胺 (5-HT) 途径转向犬尿氨酸途径，导致神经递质前体可用性降低并积累潜在神经毒性中间体。此外，菌群失调可通过改变 GABA、多巴胺、去甲肾上腺素及其前体的产生、生物利用度和信号传导来扰乱情绪调节。在炎症条件下，持续的 HPA 轴失调可能导致皮质醇水平长期升高且不受控制。MDD 中的 MGBA 功能障碍以双向放大环路为特征，慢性应激和 HPA 轴反应性增强进一步增加肠道通透性并扰乱微生物组成，而持续的失调反过来加剧炎症负担和应激敏感性。
肠-内分泌轴
2型糖尿病 (Type 2 Diabetes Mellitus, T2DM)
在2型糖尿病 (T2DM) 中，肠-内分泌轴功能障碍不仅涉及失调诱导的肠道屏障完整性受损和慢性炎症，更关键的是将管腔微生物和营养信号转化为内分泌调节信号的能力降低。T2DM 相关失调常伴有产丁酸菌减少和 SCFA 生物合成降低，可能削弱 SCFA 介导的 L 细胞 GPR41/43 激活，从而减少 GLP-1 分泌。同时，胆汁酸代谢紊乱可能破坏 TGR5 依赖的肠促胰岛素释放。这些改变减弱饱腹感信号、损害胃排空控制、加速餐后葡萄糖进入循环，并削弱激素对营养处理和餐后能量代谢的调节。菌群代谢物也可能直接影响葡萄糖稳态，如支链氨基酸 (branched-chain amino acids, BCAA) 水平升高与胰岛素抵抗和 T2DM 风险增加相关。
其他肠-器官轴
除了肠-肝、肠-脑和肠-内分泌轴，肠道菌群失调还通过相互关联的机制涉及广泛的肠外疾病。菌群衍生的代谢物如 TMAO 与血管炎症、动脉粥样硬化、高血压和心力衰竭相关；尿毒症毒素如硫酸吲哚酚和硫酸对甲酚可加重慢性肾病。屏障功能障碍促进细菌和 LPS 等易位，放大全身炎症并加重远端器官损伤。免疫失调和持续性低度炎症将肠道扰动转化为器官特异性病理，如在肠-肺轴中导致气道炎症，在肠-皮肤轴和肠-骨轴中分别与银屑病、特应性皮炎以及骨质疏松症相关。神经内分泌-代谢重编程，包括自主神经和迷走神经信号、肠道激素分泌、营养感应和宿主代谢途径的变化，也参与肠-器官通讯，例如在肠-生殖轴中，菌群失调与激素失衡、卵巢功能障碍和生殖代谢紊乱相关，从而促进多囊卵巢综合征和妇科癌症等疾病。
临床转化与展望
基于菌群的生物标志物
基于菌群的生物标志物是微生物组临床应用的主要领域。与传统的单分子生物标志物相比，基于菌群的生物标志物可捕获疾病相关微生物组成、功能潜力和代谢物谱等多个层面的改变，提供更丰富的生物学信息，且可通过非侵入性粪便样本获取，适用于疾病筛查、辅助诊断、患者分层和纵向监测。其临床价值在于能否可靠地反映疾病相关的生物学过程并补充现有临床评估工具。目前，基于肠道菌群的生物标志物的临床实用性主要体现在疾病检测与分类（如IBD和CRC）、风险分层与预后评估以及治疗反应预测（如对饮食干预、代谢疗法和癌症免疫疗法的反应）。
菌群靶向干预
饮食调节
饮食调节是最常见且易于应用的菌群靶向干预手段之一。通过改变管腔营养可用性，饮食可重塑微生物组成和功能，从而影响肠道屏障完整性、免疫稳态和疾病相关的菌群代谢途径。在IBD中，肠内营养、特定碳水化合物限制和高纤维、低加工食品的饮食模式可能有助于缓解肠道炎症。在IBS中，低FODMAP (fermentable oligosaccharides, disaccharides, monosaccharides, and polyols) 饮食可减轻腹胀、腹痛和排便习惯改变。在代谢性疾病中，健康饮食模式（如地中海饮食）通常与更高的微生物多样性、SCFA产生菌富集、炎症水平降低以及胰岛素敏感性、脂质代谢和能量稳态改善相关。
益生菌、益生元、合生元和后生元
益生菌、益生元、合生元和后生元是广泛使用的生物类菌群靶向干预手段。益生菌是给予足够数量时对宿主健康有益的活性微生物，其在腹泻相关疾病（尤其抗生素相关性腹泻）中应用最成熟，并在IBD（维持轻度至中度UC缓解）和IBS（缓解腹胀、腹痛等症状）中显示出潜力。益生元是能被宿主微生物选择性利用并赋予健康益处的底物，常见包括菊粉、低聚果糖、低聚半乳糖等，可促进双歧杆菌等有益菌，改善肠道环境和代谢功能。合生元结合益生菌和益生元，旨在增强有益菌的定植、存活和功能活性。后生元是灭活微生物和/或其组分的制剂，能赋予宿主健康益处，在稳定性、标准化和安全性方面具有优势。
粪菌移植 (Fecal Microbiota Transplantation, FMT)
粪菌移植 (FMT) 是将严格筛选的健康供体的肠道微生物群落及其相关组分转移至受体，旨在恢复微生物稳态、加强定植抗性并调节宿主免疫和代谢功能。目前，FMT 最明确的临床应用是复发性艰难梭菌感染 (recurrent Clostridioides difficile infection, rCDI)，可显著降低复发风险。FMT 在IBD（特别是UC）中也显示出诱导临床缓解的潜力，但效果不一致。在肝性脑病中，FMT 与改善认知功能相关。在肿瘤学中，FMT 作为增强免疫检查点抑制剂反应性的策略，在晚期黑色素瘤中显示出潜力。
新兴的精准菌群疗法
随着菌群靶向治疗学的发展，干预措施正从广泛微生物调节转向更精确、可控和标准化的策略。明确微生物群落由选定的共生菌株组成，旨在以更高可重复性恢复关键菌群功能，如 VE303 用于 rCDI。工程化活体生物治疗药物通过改造共生菌或益生菌底盘在肠道中执行预定治疗功能，如 SYNB1618 及其优化版本 SYNB1934 用于苯丙酮尿症。噬菌体疗法和 CRISPR 介导的微生物组编辑为靶向消除特定病原菌或致病菌提供了新策略。个性化菌群导向干预根据患者的微生物谱、代谢特征和疾病背景，旨在更精确地恢复关键菌群功能。
临床转化中的挑战与未来展望
尽管在阐明疾病机制、开发菌群生物标志物和探索菌群靶向干预方面取得了显著进展，但肠道菌群研究的临床转化仍面临巨大挑战。关键瓶颈包括：因果证据不足、显著的个体间异质性和方法学标准化缺乏、干预措施定植抗性、持久性有限和长期安全性评估不足，以及菌群作用网络的多层性使得单一通路干预效果有限。未来的进步将依赖于纵向人类研究、功能验证、多组学分析和更精确的干预策略的结合，以靶向微生物功能和宿主-微生物网络，而非仅仅组成。
