, , .
ลำไส้ของมนุษย์วัยผู้ใหญ่มีเซลล์จุลินทรีย์ประมาณสามสิบแปดล้านล้านเซลล์ซึ่งเข้ารหัสจีโนมรวม (collective genome) ที่เรียกว่าไมโครไบโอม (microbiome) โดยมีจำนวนยีนมากกว่าจีโนมของมนุษย์ถึงหนึ่งร้อยห้าสิบเท่า
, , , .
ชุมชนจุลินทรีย์นี้ถูกครอบงำโดยแบคทีเรียจากไฟลัม (phyla) เฟิร์มิคิวทีส (Firmicutes) และแบคทีรอยดีทีส (Bacteroidetes) โดยมีแอคติโนแบคทีเรีย (Actinobacteria) โปรตีโอแบคทีเรีย (Proteobacteria) และเวอร์รูโคไมโครเบีย (Verrucomicrobia) คิดเป็นสัดส่วนที่น้อยกว่าแต่มีความสำคัญในเชิงหน้าที่
: , , ; ; ; .
ไมโครไบโอมมีส่วนสนับสนุนสรีรวิทยาของร่างกายผ่านกลไกหลายประการ ได้แก่ การหมักเส้นใยอาหารเพื่อผลิตกรดไขมันสายสั้น (short-chain fatty acids) รวมถึงบิวทีเรต (butyrate) โพรพิโอเนต (propionate) และอะซิเตต (acetate); การสังเคราะห์วิตามิน K2 และ B12; การฝึกระบบภูมิคุ้มกันเมือกเยื่อบุ (mucosal immune system) ในช่วงต้นชีวิต; และการกีดกันเชื้อโรคอย่างแข่งขันผ่านการต้านทานการล่าอาณานิคม (colonization resistance)
, , .
บิวทีเรต (butyrate) มีความสำคัญเป็นพิเศษในฐานะแหล่งพลังงานหลักของเซลล์ลำไส้ใหญ่ (colonocytes) ตัวควบคุมการแสดงออกของโปรตีนไทต์จังก์ชัน (tight junction protein) ที่รักษาความสมบูรณ์ของผนังกั้นลำไส้ (gut barrier integrity) และยังเป็นสารยับยั้งฮิสโตนดีอะซิทิเลส (histone deacetylase inhibitor) ที่มีคุณสมบัติต้านการอักเสบ (anti-inflammatory) และต้านเนื้องอก (anti-tumorigenic)
, , , , , , .
ดิสไบโอซิส (dysbiosis) ซึ่งเป็นการเปลี่ยนแปลงไปสู่ชุมชนจุลินทรีย์ที่มีความหลากหลายน้อยลงและมีการอักเสบมากขึ้น มีความเชื่อมโยงกับโรคลำไส้อักเสบ (inflammatory bowel disease) กลุ่มอาการเมตาบอลิก (metabolic syndrome) เบาหวานชนิดที่ 2 (type 2 diabetes) โรคภูมิแพ้ (atopic disease) และภาวะทางระบบประสาทและจิตเวช (neuropsychiatric conditions) รวมถึงภาวะซึมเศร้า (depression)
, , , .
กลไกที่เชื่อมโยงดิสไบโอซิสในลำไส้กับโรคระบบ (systemic disease) ได้แก่ การเพิ่มขึ้นของการซึมผ่านของลำไส้ (intestinal permeability) การเคลื่อนย้ายไลโปโพลีแซ็กคาไรด์ (lipopolysaccharide) เข้าสู่ระบบ การเปลี่ยนแปลงการเผาผลาญกรดน้ำดี (bile acid metabolism) และการผลิตสารประกอบที่มีฤทธิ์ต่อระบบประสาท (neuroactive compounds) ที่ผิดปกติซึ่งส่งสัญญาณผ่านแกนลำไส้-สมอง (gut-brain axis)
, ; , ; ; , .
ปัจจัยที่ปรับเปลี่ยนได้ซึ่งกำหนดองค์ประกอบของไมโครไบโอม ได้แก่ ความหลากหลายทางโภชนาการ โดยอาหารที่มีพืชเป็นหลักมีความสัมพันธ์อย่างสม่ำเสมอกับความหลากหลายของจุลินทรีย์ที่มากขึ้น; การใช้ยาปฏิชีวนะ (antibiotic) ซึ่งสามารถทำลายแท็กซา (taxa) ของแบคทีเรียทั้งกลุ่มได้นานหลายเดือน; รูปแบบการคลอดและแนวปฏิบัติการให้อาหารในช่วงต้นชีวิต; และการออกกำลังกาย ซึ่งส่งเสริมความชุกของชนิดพันธุ์ที่ผลิตบิวทีเรต (butyrate-producing species) ได้อย่างอิสระ
, , , , .
แม้ว่าสาขาการบำบัดด้วยไมโครไบโอม (microbiome therapeutics) จะมีการพัฒนาอย่างรวดเร็ว แต่กลยุทธ์ที่มีหลักฐานสนับสนุนมากที่สุดสำหรับการส่งเสริมไมโครไบโอมที่มีสุขภาพดียังคงเป็นอาหารที่มีพืชหลากหลายชนิด ผลิตภัณฑ์หมักดอง (fermented products) และเส้นใยพรีไบโอติก (prebiotic fiber) สูง ร่วมกับการใช้ยาปฏิชีวนะ (antibiotics) เฉพาะเมื่อมีข้อบ่งชี้ทางคลินิกเท่านั้น