Question

【题目】阅读以下材料，完成相关（1）~（4）题

消化道中微生物群落的兴衰

共生微生物及多细胞真核宿主，构成了一个高度整合的系统，称为共生有机体。

共生微生物栖息在宿主上皮细胞和外部环境之间的界面处，对宿主的发育、养分吸收和疾病的发生起着积极的调节作用。 微生物群是一个动态的群落，随着宿主的生命周期而变化。 比起宿主的遗传差异，环境异质性对解释人类微生物组成的许多个体间的差异更为重要。

微生物群落随着时间的不同在各个组织之中发生变化。 婴儿肠道中的微生物成分是由饮食决定的，这取决于婴儿是喂母乳还是配方奶。 药物和抗生素的使用对宿主肠道菌群的形成起着重要作用，这会导致群落的显著变化，增加了原本罕见的微生物类群的数量。 特定疾病的发生（如癌症、肥胖、糖尿病或者炎症性肠病）与特定的微生物特征有关。

宿主与其共生微生物之间的相互作用在青年期和成年期达到了平衡，从而抵御包括病原体在内的多种外部因素的侵害。 对这种体内平衡的干扰可能来自环境、饮食和接触抗生素等药物的变化。 也可能来自于宿主内部的内在因素，即衰老过程中发生的大量改变，包括细胞衰老、炎症和癌症。 宿主内部微生物—微生物的相互作用原则上也会导致宿主—微生物群失衡，进而导致宿主衰老。

宿主的免疫系统可以通过选择性地清除病原体使共生体茁壮成长。 在衰老过程中，免疫功能障碍和全身性炎症导致宿主和微生物群之间细菌群落组成失衡。 在人体中，年轻阶段的微生物群富含具有免疫调节功能的细菌类群，而与年老阶段的细菌群落则含有丰富的病原体，（如图）。

从图中可知，宿主衰老过程中肠道微生物群分类多样性随之减少，导致一些与年龄相关的微生物物种的种群规模增大，增加了新的潜在致病性微生物菌株的进化机会。

了解宿主衰老过程中肠道中微生物群的动态变化，将对未来的针对衰老的治疗性干预提供重要信息。 基因工程微生物已经被证实可以作为一种治疗策略来弥补基因和代谢缺陷，并有可能改善宿主的健康。 共生微生物已被提出作为癌症免疫治疗的治疗靶点，未来还有可能作为旨在对抗衰老过程中发生的代谢功能障碍的干预措施。

（1）大肠杆菌的代谢类型是____________。 人体肠道中的大肠杆菌与人之间种间关系属于_____________；人体为大肠杆菌提供_____________，大肠杆菌为人体提供维生素K。

（2）肠道中的微生物群落在不断演替着。人体从年轻阶段到年老阶段的衰老过程中，肠道中微生物群落发生的变化是________________。

（3）不同肠道微生物的物种利用肠道中资源的幅度不尽相同，从而在肠道微生物群落中占据了不同的_________。 综合文中内容和所学知识分析，肠道优势菌群的形成是_____________对其选择的结果。

（4）针对肠道微生物的干预措施，能否对抗人体衰老？请简述你的观点及理由___________。

Answer 1

【答案】异养兼性厌氧型 共生 有机物 由年轻阶段富含免疫调节功能的细菌类群替换为年老阶段富含病原体细菌群落 生态位 宿主外部因素、内部因素及微生物之间的种内、种间关系（可结合文章具体回答，如饮食、药物和抗生素、疾病、衰老、微生物之间的竞争） 若微生物群加剧了宿主衰老过程中发生的细胞、组织和全身的变化，那么从理论上讲，针对微生物群可以帮助治疗缓解一些与衰老相关的病理，但原则上不会影响生物体衰老。另一方面，若微生物群偶然地参与触发宿主衰老的机制，那么针对微生物群的干预可能导致系统性、预防性和真正的抗衰老干预。

【解析】

1.人体内有很多有益菌存在，人体为大肠杆菌提供有机物，大肠杆菌为人体提供维生素K，属于互利共生关系。

2.据图及题干分析可知：在人体中，年轻阶段的微生物群富含具有免疫调节功能的细菌类群，而与年老阶段的细菌群落则含有丰富的病原体，老年人更容易感染得病。

（1）人体的肠道是一个无氧环境，故肠道中的大肠杆菌属于异养厌氧型生物；人体为大肠杆菌提供有机物，大肠杆菌为人体提供维生素K，故人体肠道中的大肠杆菌与人之间种间关系属于互利共生。

（2）肠道中的微生物群落也进行着不断演替，根据题干：在人体中，年轻阶段的微生物群富含具有免疫调节功能的细菌类群，而与年老阶段的细菌群落则含有丰富的病原体，故人体从年轻阶段到年老阶段的衰老过程中，肠道中微生物群落发生的变化是由年轻阶段富含免疫调节功能的细菌类群替换为年老阶段富含病原体细菌群落。

（3）不同肠道微生物的物种利用肠道中的资源不相同，从而在肠道微生物群落中占据了不同的生态位；综合文中内容和所学知识分析，肠道优势菌群的形成是宿主外部因素、内部因素及微生物之间的种内、种间关系对其选择的结果。

（4）针对肠道微生物的干预措施，不能对抗人体衰老，因为若微生物群加剧了宿主衰老过程中发生的细胞、组织和全身的变化，那么从理论上讲，针对微生物群可以帮助治疗缓解一些与衰老相关的病理，但原则上不会影响生物体衰老。另一方面，若微生物群偶然地参与触发宿主衰老的机制，那么针对微生物群的干预可能导致系统性、预防性和真正的抗衰老干预。