Question

【題目】閱讀以下材料，完成相關（1）~（4）題

消化道中微生物群落的興衰

共生微生物及多細胞真核宿主，構成了一個高度整合的系統(tǒng)，稱為共生有機體。

共生微生物棲息在宿主上皮細胞和外部環(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病）與特定的微生物特征有關。

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到了平衡，從而抵御包括病原體在內的多種外部因素的侵害。 對這種體內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部的內在因素，即衰老過程中發(fā)生的大量改變，包括細胞衰老、炎癥和癌癥。 宿主內部微生物—微生物的相互作用原則上也會導致宿主—微生物群失衡，進而導致宿主衰老。

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致宿主和微生物群之間細菌群落組成失衡。 在人體中，年輕階段的微生物群富含具有免疫調節(jié)功能的細菌類群，而與年老階段的細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，導致一些與年齡相關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化機會。

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提供重要信息。 基因工程微生物已經(jīng)被證實可以作為一種治療策略來彌補基因和代謝缺陷，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，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_________。 綜合文中內容和所學知識分析，腸道優(yōu)勢菌群的形成是_____________對其選擇的結果。

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

Answer 1

【答案】異養(yǎng)兼性厭氧型 共生 有機物 由年輕階段富含免疫調節(jié)功能的細菌類群替換為年老階段富含病原體細菌群落 生態(tài)位 宿主外部因素、內部因素及微生物之間的種內、種間關系（可結合文章具體回答，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)宿主衰老的機制，那么針對微生物群的干預可能導致系統(tǒng)性、預防性和真正的抗衰老干預。

【解析】

1.人體內有很多有益菌存在，人體為大腸桿菌提供有機物，大腸桿菌為人體提供維生素K，屬于互利共生關系。

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節(jié)功能的細菌類群，而與年老階段的細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系屬于互利共生。

（2）腸道中的微生物群落也進行著不斷演替，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節(jié)功能的細菌類群，而與年老階段的細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節(jié)功能的細菌類群替換為年老階段富含病原體細菌群落。

（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；綜合文中內容和所學知識分析，腸道優(yōu)勢菌群的形成是宿主外部因素、內部因素及微生物之間的種內、種間關系對其選擇的結果。

（4）針對腸道微生物的干預措施，不能對抗人體衰老，因為若微生物群加劇了宿主衰老過程中發(fā)生的細胞、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)宿主衰老的機制，那么針對微生物群的干預可能導致系統(tǒng)性、預防性和真正的抗衰老干預。