人类肠道包含了大量微生物，主要分为三类：古生菌，细菌，真菌。在哺乳动物消化道粘膜上聚集了1000多种、10¹⁴个细菌，形成了密集的微生物群体，这些微生物包含的基因组大概是人类基因组的100倍。

    人类在刚出生是肠道是无菌的，细菌的定植出现在生命的开始几周，婴儿时期消化道微生物种类的异质性取决于分娩的模式及喂养的食物，在孩提时代，微生物种类的多样性迅速发展，这种动态的发育过程使得微生物的菌群更稳定、更趋向于成人化。成人消化道的细菌主要有四种：放线菌，厚壁菌，变形菌和拟杆菌，厌氧菌占主导地位，人类以共生的形式与这些肠道微生物共存，人类消化道为微生物的生长提供了适宜的环境，反过来，微生物促使碳水化合物发酵生成短链脂肪酸，参与胆汁酸的生物转化、维生素的合成等，微生物对维系宿主的健康起了重要的作用。然而，大量的证据表明肠道细菌与人类许多疾病的发生有关例如炎症性肠病。

  宿主基因、抗生素应用、宿主发育、肠道炎症、饮食等诸多因素影响了肠道微生物的组成，下面阐述饮食对肠道微生物的影响以及与IBD相关的发病机制。

   基因测序技术在肠道微生物中的应用

   许多肠道细菌是专属厌氧菌，在体外生长很困难，采用传统细菌培养技术很难了解肠道微生物组的组成，近十年来可应用高通量454焦磷酸基因测序技术了解复杂的肠道细菌菌落，主要有两种方法：一种是应用16S（rRNA）基因序列测定法确定样本中细菌种类的含量，16S rRNA在细菌中高度保守，因为其含有特异性taxa结构---一种系统发育标记物；另一种是宏基因组测序用来了解肠道微生物基因的功能，这些技术的应用可更好地了解细菌的特性。

   食物是影响肠道微生物组成的决定因子

   肠道细菌从出生时开始定植，并与分娩模式高度相关，经过基本的预防接种后，婴儿肠道接触到多种微生物，婴儿2岁半断奶、进食固体食物后肠道微生物组成发生了显著的变化，趋向于成人化，这种微生物群一旦建立后，其组成是相对恒定的；然而，在不同的个体间存在较大的变异性。Palmer等研究了14个月大健康足月婴儿肠道微生物的组成，发现不同个体间存在多样性，早期的环境暴露不同可能是原因之一。

 越来越多的证据表明饮食和肠道微生物之间的关系，宏基因组测序证实肠道微生物功能的进化与饮食有关，哺乳动物和食草动物参与碳水化合物和氨基酸代谢的基因是不同的。人类宿主-肠道微生物的共生经过了长期的进化过程，农业的发展和动物的驯化拓宽了人类的饮食，可能也改变了人类肠道微生物的组成。

   通过对欧洲儿童与非洲农村儿童的粪便菌群分析可进一步证实饮食对微生物菌群的影响，在婴幼儿时期可能由于母乳喂养肠道细菌的种属是类似的，但是在这个年龄组外，进食高纤维食物的非洲儿童与进食现代西餐的欧洲儿童肠道微生物的种类是完全不同的，长期农耕饮食模式肠道以普氏菌株占主导地位；长期动物蛋白、高脂、低碳水化合物类似西餐的饮食其肠道拟杆菌含量较高而普氏菌含量较低。

   宿主基因与肠道微生物在IBD中的发病机制 

  美国有1500万IBD患者包括克罗恩病（CD）和溃疡性结肠炎（UC）,其发病率在全球范围呈明显增长趋势，IBD的发病机制目前认为是易感人群对肠道共生菌产生的不恰当的、持续的炎症反应有关，动物实验表明肠道细菌的定植对肠道炎症、IBD的发展起重要作用，临床观察同样支持肠道微生物的作用，因为IBD患者肠道有高浓度的细菌，可通过抗生素应用及粪便移植治疗克罗恩病。遗传学提供了微生物在IBD发生中的重要证据，全基因组关联（GWAS）研究已经证实了超过100个克罗恩病和溃疡性结肠炎共享的遗传风险位点，虽然遗传与IBD有关，同卵双胞胎溃疡性结肠炎和克罗恩病的共患率分别为16%、35%，越来越多的证据表明非遗传因素在IBD发生中的作用，许多IBD的风险等位基因涉及上皮屏障功能的调节以及保护宿主免受细菌侵袭的先天性免疫反应，这种基因组的改变说明IBD是机体对微生物入侵所做出的无限制的免疫激活，肠道微生物的变化与IBD相关性进一步得出结论：对机体产生保护VS损害的细菌失衡导致了“共生菌”的产生：后者在疾病的发生中起重要作用。

    饮食、肠道微生物与IBD

某些非遗传因素与IBD有关，部分是因为可能他们对肠道微生物的影响，饮食、抗生素的使用及地理位置可能会改变肠道微生物群的组成。研究表明IBD发生率在全球是非均匀分布的，工业化高的国家发病率高，这个假说认为在生活工业化国家中的人们幼年时肠道较少地接触到各种微生物，以致于成年后肠道免疫系统不能“容忍”暴露于微生物负载的环境中导致免疫系统的不恰当激活；相比于发展中国家，干净的水质、冰箱的应用可能也与疾病的发生有关。另外，富含动物蛋白、脂肪、低纤维的饮食可能改变了肠道微生物组成，导致IBD发生的风险增加。“共生菌”可能确实是疾病发生的致病因子，当然，肠道持续暴露于多种抗原中，“西化”的饮食可能也包含了某些食物抗原促进IBD的发生。

有依据证明饮食在IBD发生中的作用，一些研究者研究了饮食模式与IBD发生的关系，例如脂肪、多不饱和脂肪酸（PUFA）、ω-6脂肪酸，和红肉的摄入与CD和UC发病的风险增加有关；高纤维和水果的摄入可降低CD发生的风险；蔬菜的摄入降低UC的风险，这些研究支持饮食在IBD发病中的潜在作用。通过饮食对肠道微生物组成及肠上皮细胞的影响增加或降低IBD发生的风险。对行回结肠切除CD患者的两项研究说明了肠内容物对CD的影响，研究表明回肠切除后炎症的复发在于末端回肠接触到粪便并在接触8天后发生，然而并不清楚粪便的哪些成分导致了炎症的发生，细菌，其他微生物，消化的食物微粒或者综合的因素都有可能。

因为食物抗原可以作为粘膜免疫系统重要的刺激原，全胃肠外营养（TPN）已被用于治疗炎症性肠病患者。在80年代，TPN是治疗中重度CD的重要方法，一项前瞻性研究对30例CD患者进行肠道休息和TPN，25（83%）取得了初步缓解。随后有随机对照试验评估对CD患者行不同的营养干预显示肠道休息并不是患者获得缓解症状的主要因素，尽管结论有冲突，但肠道休息、TPN治疗至少在短期内可改善急性加重患者的临床症状，有可能是肠道休息改变了其微生物群组成，因为禁食对小鼠的微生物群是有影响的。
     肠内营养（EEN）包括要素饮食、半要素饮食、固定配方膳食对CD的诱导及维持缓解有效，固定配方膳食需4-12w诱导缓解，可口服或经鼻饲给予。EEN是有效的治疗手段且没有副作用，在最近的前瞻、开放研究中，儿童CD随机分为为激素治疗组及肠内营养组观察10W，短期内肠内营养与激素治疗一样有效，有趣的是肠内营养在促进粘膜愈合（通过内镜及组织学评判）方面较激素治疗更有效。

不同于CD，肠内营养对UC治疗的有效性目前证据不足，小样本严重UC患者患者随机分为激素+肠道休息+TPN组及激素+常规进食组，前者并没有显示治疗的优越性除了粪便量有所减少外；住院的严重UC患者应用激素+高分子饮食或TPN，两者对治疗的反应率无明显区别。基于这些有限的资料，很难做出饮食疗法对活动性UC的有效性。

 营养治疗对CD患者有效，但机制不明，不同肠内营养制剂疗效无显著差异，Meta分析提示不同蛋白水解程度的膳食配方之间疗效是相似的，低脂及低长链甘油三酯含量可能疗效稍好些，在EEN后粪便微生物组成发生了显著变化，Leach等研究了经EEN后CD患者粪便五大菌群的数量，并与常规饮食的健康对照组相比发现两组细菌数量相似，但在随后的8W时间内，经EEN的CD患者粪便细菌含量出现显著下降并维持至整个治疗结束，而健康对照组肠道细菌的组成是稳定的。营养治疗强调了饮食、肠道微生物及粘膜免疫系统之间的相关性。

 还有一些研究提出对IBD患者进行饮食管理，很多IBD的患者认为他们对少数几种食物不耐受，实际上，不同的患者覆盖了很多的食物种类，小样本量研究发现限制饮食可改善疾病的活动度、延长复发的时间，但这种极度的饮食限制是不切实际的、病人难以接受的。近来Rajendran等研究发现食物中特异性IgG4浓度可作为一项指标，IBD患者食物谱中应除外含IgG4的食物，鸡蛋和牛排是含高浓度IgG4抗体的最常见的食物，大多数患者应予避免。Chiba等进行了小样本（n=22）的研究，发现半要素饮食比杂食饮食对维持临床缓解更有效（94%vs33%），这项研究包括了经内外科治疗诱导缓解的CD患者在医院里接受乳蛋素素饮食，出院后这种半要素饮食允许一周吃一次鱼，两周吃一次肉，鸡蛋不受限制。饮食影响UC的自然病程，Jowett等研究发现吃大量的肉、蛋、蛋白质及酒精可引起UC复发，红肉的关联性更大，正如之前的描述，IBD流行病学调查与工业化的发展、高脂肪、高蛋白的“西化”饮食相关。如果有更多的研究支持IBD的饮食管理对疗效的影响、肠道微生物与疾病的关联，将为IBD的发病机制提供新的视角。