益生菌或可助力血氧提升

当我们启程高海拔之旅，沉醉于雪山巍峨的壮美画卷时，也悄然直面低氧环境带来的生理考验：血氧饱和度下降、睡眠紊乱、交感神经过度激活、运动能力降低，甚至引发高原反应，出现疲劳、头痛、呼吸困难等症状。在极端情况下，部分个体还可能发展为危及生命的状况，例如高原肺水肿和高原脑水肿。

每年，数以百万计的人因工作或休闲前往高海拔地区，其中许多人会受到高原反应的困扰，严重影响出行体验和工作效率。目前，除了缓慢上升到高海拔外，改善高海拔适应能力的方法有限，且部分方法存在副作用。因此，寻找一种无创、有效的高海拔适应干预手段迫在眉睫。此类措施若能安全有效，可显著提升人体对低氧环境的生理适应能力，为高原工作者、登山者及旅游者提供更可靠的健康保障，同时减少因高原反应及其严重并发症引发的医疗风险，具有重要的临床应用前景与公共卫生意义。

近年来，肠道菌群与人体健康的关系受到越来越多的关注。肠道菌群不仅在消化和营养吸收中发挥重要作用，还与免疫系统、神经系统等密切相关。因为心脏输出量的很大一部分会直接向肠道输送氧气及其他营养物质，因此通过调控人体与肠道菌群的相互作用可能成为改善全身性氧合水平的有效途径。

一种由嗜热链球菌，嗜酸乳杆菌、瑞士乳杆菌、副干酪乳杆菌、植物乳杆菌、短乳杆菌和2种乳双歧杆菌组成的复合益生菌制剂与人肠上皮细胞相互作用时，它们会增加缺氧诱导因子1α（HIF-1α）的稳定性，HIF-1α是氧气稳态的关键调节因子，可能会驱动肠道利用不依赖氧气的代谢途径并降低氧气需求。这种益生菌在帕金森病和阿尔茨海默病、COVID-19、早产以及睡眠不足引起的氧化应激等多种健康状况中都有应用前景，并有可能改善对高海拔地区的适应。

为了验证该复合益生菌对高海拔适应的影响，研究人员进行了一项随机、双盲、安慰剂对照试验，共纳入17名参与者（8名女性，9名男性），它们被随机分为益生菌组（9人）和安慰剂组（8人）。

首先，在海平面测量参与者的基础生理指标，包括血氧饱和度、心率、血压、心率变异性、空腹血糖、通气反应等等。然后，参与者前往海拔3800米的研究站点，停留4天3晚，到达后开始服用益生菌或安慰剂。在高海拔期间，每日测量白天和夜间血氧饱和度、高原反应评分、睡眠指标、通气功能、静息心率、血压、心率变异性和空腹血糖等。

益生菌会带来哪些改变呢？

血氧饱和度显著提升

所有参与者在海平面的白天血氧饱和度至少为96%，夜间血氧饱和度至少为94%，在上升到高海拔时血氧饱和度都有所降低。与安慰剂组相比，益生菌组在高海拔地区的白天血氧饱和度显著更高，平均增加3.6%；夜间血氧饱和度也显著更高，平均增加5.1%。

血氧饱和度的降低可能导致一系列负面生理健康影响，例如炎症反应加剧、交感神经激活增强、氧化应激水平升高以及心血管疾病风险增加。这在低氧环境下尤为显著，最终对机体造成系统性损害。益生菌可以显著提升血氧饱和度，意味着它们能够帮助身体更有效地利用氧气，减轻高海拔缺氧带来的影响。

高原反应症状减轻

许多人在上升到高海拔地区时会出现高原反应症状，症状的严重程度通常在上升的第一天和第二天达到最高。在海平面上，所有参与者的高原反应评分为2分或更少，大多数个体的得分为零。从海平面到高海拔的第一天，安慰剂组的高原反应评分显著增加，而益生菌组无显著变化。在高海拔的前两天，益生菌组的高原反应评分显著低于安慰剂组，平均降低2.5分。安慰剂组在高海拔第一天的高原反应评分中位数为7（范围：2-8），第二天的评分中位数为4（范围：2-7）。在高海拔地区，益生菌组第一天的中位数为2（范围：0-5），第二天的中位数为2（范围：1-6）。这表明益生菌可以有效缓解高原反应的症状，让高海拔之旅更加舒适。

通气功能改善

缺氧刺激会导致呼吸频率明显增加，这是机体提高通气量的代偿机制。呼吸频率加快有助于增加肺泡通气量，促进氧气交换。缺氧通气反应程度与高原反应易感性直接相关，缺氧通气反应较差者更易出现高原病症。在高海拔地区，益生菌组在急性缺氧期间的每公斤体重分钟通气量显著高于安慰剂组，说明益生菌可以增强身体对缺氧的通气反应，帮助身体更好地适应高海拔环境。

其他结果

研究还测量了呼吸暂停低通气指数、氧减饱和指数、静息心率、血压、心率变异性和空腹血糖等指标，高海拔暴露会对这些指标产生影响，所有这些在安慰剂组和益生菌组之间没有显著差异。

益生菌是如何发挥作用的？

稳定缺氧诱导因子1α：益生菌增加缺氧诱导因子1α的稳定性，这是氧气稳态的关键调节因子，它可以调节肠道上皮细胞的代谢，减少氧气需求，从而提高血氧饱和度。

调节炎症反应：高海拔缺氧会引发炎症反应，而益生菌具有抗炎作用，可以减轻炎症对身体的损伤，改善整体生理状态。

产生短链脂肪酸：丁酸作为短链脂肪酸的一种，既是人肠道上皮细胞的能量来源，也可直接抑制脯氨酰羟化酶，从而稳定缺氧诱导因子1α。因此，益生菌摄入可能通过与近端肠道相互作用，增加丁酸等短链脂肪酸或其他小分子分泌，进而对缺氧诱导因子1α产生稳定效应。

影响气体信号分子：益生菌可能通过影响肠道菌群产生的气体信号分子（比如一氧化碳、硫化氢等），调节呼吸控制，改善血氧饱和度。

益生菌的广阔应用前景

本研究首次证明了益生菌可以有效提高海平面居民在高海拔地区的血氧饱和度，降低高原反应症状的严重程度，为高海拔适应提供了一种无创、安全的新方法。益生菌的应用潜力不仅限于因休闲或工作需求登高的健康居民，还可能扩展到以下领域：

氧稳态相关疾病患者：慢性阻塞性肺疾病、镰状细胞病、睡眠呼吸暂停等与氧稳态相关疾病的患者，常面临日间及夜间基础血氧饱和度偏低的问题，益生菌可能帮助他们提高血氧饱和度，改善生活质量。

高海拔居民：全球数百万人口已居住在高海拔地区，且在全球变暖背景下，更多人可能因寻求气候避难而迁往高海拔区域，益生菌可能帮助他们更好地适应高海拔环境，减少慢性高原病的发生。

军事人员：军事行动常需在高海拔地区开展，急性高原反应可能严重影响战斗力，且军事飞行员常面临低氧威胁，益生菌可以作为一种辅助手段，提高他们的体能和适应能力。

总结

随着对肠道菌群与人体健康关系的深入研究，益生菌作为一种新型的健康干预手段，正逐渐展现出其巨大的潜力。本研究中，摄入益生菌可以增加白天和夜间的血氧饱和度，减轻高原反应的症状，并改善高海拔地区的通气反应，这为益生菌在高海拔适应中的应用提供了有力的科学证据，为高海拔适应和相关疾病的治疗开辟了新的思路。

通过特定益生菌调节肠道微生态，可能从多系统协同角度改善机体氧合状态及高原反应症状，不仅适用于短期高原暴露的休闲或职业人群，还可扩展至慢性高原病、低氧相关疾病及军事作业等场景，具有广泛的应用价值与临床转化潜力。相信在不久的将来，益生菌将成为高海拔适应的常规手段之一，为更多人带来健康和便利，让高海拔不再望而却步。

参考资料：Yu JJ, et al. Improved oxygen saturation and acclimatization with bacteriotherapy at high altitude. iScience. 2025 Feb 17;28(4):112053.