Question

【題目】閱讀以下材料，完成相關(guān)（1）~（4）題

消化道中微生物群落的興衰

共生微生物及多細(xì)胞真核宿主，構(gòu)成了一個高度整合的系統(tǒng)，稱為共生有機(jī)體。

共生微生物棲息在宿主上皮細(xì)胞和外部環(huán)境之間的界面處，對宿主的發(fā)育、養(yǎng)分吸收和疾病的發(fā)生起著積極的調(diào)節(jié)作用。 微生物群是一個動態(tài)的群落，隨著宿主的生命周期而變化。 比起宿主的遺傳差異，環(huán)境異質(zhì)性對解釋人類微生物組成的許多個體間的差異更為重要。

微生物群落隨著時(shí)間的不同在各個組織之中發(fā)生變化。 嬰兒腸道中的微生物成分是由飲食決定的，這取決于嬰兒是喂母乳還是配方奶。 藥物和抗生素的使用對宿主腸道菌群的形成起著重要作用，這會導(dǎo)致群落的顯著變化，增加了原本罕見的微生物類群的數(shù)量。 特定疾病的發(fā)生（如癌癥、肥胖、糖尿病或者炎癥性腸�。┡c特定的微生物特征有關(guān)。

宿主與其共生微生物之間的相互作用在青年期和成年期達(dá)到了平衡，從而抵御包括病原體在內(nèi)的多種外部因素的侵害。 對這種體內(nèi)平衡的干擾可能來自環(huán)境、飲食和接觸抗生素等藥物的變化。 也可能來自于宿主內(nèi)部的內(nèi)在因素，即衰老過程中發(fā)生的大量改變，包括細(xì)胞衰老、炎癥和癌癥。 宿主內(nèi)部微生物—微生物的相互作用原則上也會導(dǎo)致宿主—微生物群失衡，進(jìn)而導(dǎo)致宿主衰老。

宿主的免疫系統(tǒng)可以通過選擇性地清除病原體使共生體茁壯成長。 在衰老過程中，免疫功能障礙和全身性炎癥導(dǎo)致宿主和微生物群之間細(xì)菌群落組成失衡。 在人體中，年輕階段的微生物群富含具有免疫調(diào)節(jié)功能的細(xì)菌類群，而與年老階段的細(xì)菌群落則含有豐富的病原體，（如圖）。

從圖中可知，宿主衰老過程中腸道微生物群分類多樣性隨之減少，導(dǎo)致一些與年齡相關(guān)的微生物物種的種群規(guī)模增大，增加了新的潛在致病性微生物菌株的進(jìn)化機(jī)會。

了解宿主衰老過程中腸道中微生物群的動態(tài)變化，將對未來的針對衰老的治療性干預(yù)提供重要信息。 基因工程微生物已經(jīng)被證實(shí)可以作為一種治療策略來彌補(bǔ)基因和代謝缺陷，并有可能改善宿主的健康。 共生微生物已被提出作為癌癥免疫治療的治療靶點(diǎn)，未來還有可能作為旨在對抗衰老過程中發(fā)生的代謝功能障礙的干預(yù)措施。

（1）大腸桿菌的代謝類型是____________。 人體腸道中的大腸桿菌與人之間種間關(guān)系屬于_____________；人體為大腸桿菌提供_____________，大腸桿菌為人體提供維生素K。

（2）腸道中的微生物群落在不斷演替著。人體從年輕階段到年老階段的衰老過程中，腸道中微生物群落發(fā)生的變化是________________。

（3）不同腸道微生物的物種利用腸道中資源的幅度不盡相同，從而在腸道微生物群落中占據(jù)了不同的_________。 綜合文中內(nèi)容和所學(xué)知識分析，腸道優(yōu)勢菌群的形成是_____________對其選擇的結(jié)果。

（4）針對腸道微生物的干預(yù)措施，能否對抗人體衰老？請簡述你的觀點(diǎn)及理由___________。

Answer 1

【答案】異養(yǎng)兼性厭氧型 共生 有機(jī)物 由年輕階段富含免疫調(diào)節(jié)功能的細(xì)菌類群替換為年老階段富含病原體細(xì)菌群落 生態(tài)位 宿主外部因素、內(nèi)部因素及微生物之間的種內(nèi)、種間關(guān)系（可結(jié)合文章具體回答，如飲食、藥物和抗生素、疾病、衰老、微生物之間的競爭） 若微生物群加劇了宿主衰老過程中發(fā)生的細(xì)胞、組織和全身的變化，那么從理論上講，針對微生物群可以幫助治療緩解一些與衰老相關(guān)的病理，但原則上不會影響生物體衰老。另一方面，若微生物群偶然地參與觸發(fā)宿主衰老的機(jī)制，那么針對微生物群的干預(yù)可能導(dǎo)致系統(tǒng)性、預(yù)防性和真正的抗衰老干預(yù)。

【解析】

1.人體內(nèi)有很多有益菌存在，人體為大腸桿菌提供有機(jī)物，大腸桿菌為人體提供維生素K，屬于互利共生關(guān)系。

2.據(jù)圖及題干分析可知：在人體中，年輕階段的微生物群富含具有免疫調(diào)節(jié)功能的細(xì)菌類群，而與年老階段的細(xì)菌群落則含有豐富的病原體，老年人更容易感染得病。

（1）人體的腸道是一個無氧環(huán)境，故腸道中的大腸桿菌屬于異養(yǎng)厭氧型生物；人體為大腸桿菌提供有機(jī)物，大腸桿菌為人體提供維生素K，故人體腸道中的大腸桿菌與人之間種間關(guān)系屬于互利共生。

（2）腸道中的微生物群落也進(jìn)行著不斷演替，根據(jù)題干：在人體中，年輕階段的微生物群富含具有免疫調(diào)節(jié)功能的細(xì)菌類群，而與年老階段的細(xì)菌群落則含有豐富的病原體，故人體從年輕階段到年老階段的衰老過程中，腸道中微生物群落發(fā)生的變化是由年輕階段富含免疫調(diào)節(jié)功能的細(xì)菌類群替換為年老階段富含病原體細(xì)菌群落。

（3）不同腸道微生物的物種利用腸道中的資源不相同，從而在腸道微生物群落中占據(jù)了不同的生態(tài)位；綜合文中內(nèi)容和所學(xué)知識分析，腸道優(yōu)勢菌群的形成是宿主外部因素、內(nèi)部因素及微生物之間的種內(nèi)、種間關(guān)系對其選擇的結(jié)果。

（4）針對腸道微生物的干預(yù)措施，不能對抗人體衰老，因?yàn)槿粑⑸�物群加劇了宿主衰老過程中發(fā)生的細(xì)胞、組織和全身的變化，那么從理論上講，針對微生物群可以幫助治療緩解一些與衰老相關(guān)的病理，但原則上不會影響生物體衰老。另一方面，若微生物群偶然地參與觸發(fā)宿主衰老的機(jī)制，那么針對微生物群的干預(yù)可能導(dǎo)致系統(tǒng)性、預(yù)防性和真正的抗衰老干預(yù)。