人體並非無菌的環境，雖然肉眼看不到，但在我們身體不同部位存在著各式各樣的微生物，包括細菌、病毒、原生動物和真菌，通稱為人體微生物相（human microbiome），其中細菌所占比例最高。各部位菌叢中，以腸道、皮膚菌、口腔、呼吸道菌叢等有較多研究探討。
根據估計，在人類腸道中有多達百兆個細菌，若以基因總數來看，腸道菌基因總數高達 330萬個，是人類 2萬多個基因數目的 150倍。不同於以往多認為細菌的存在是有損健康的，近年許多研究發現，這些寄生在腸道中數量龐大的微生物群，在維持人體恆定與健康上扮演著重要角色，並且與人類形成共生關係。這當中尤以腸道菌與人類的自體免疫疾病、代謝性疾病、惡性腫瘤以及神經退化性疾病等有密切關聯。
腸道菌的來源與組成
人體的腸道菌從出生就與我們息息相關，當胎兒還在子宮內時腸道幾乎是無菌的，但從胎兒出生的過程開始，細菌就會逐漸移生（colonize）到新生兒腸道中。初生嬰兒的腸道菌群主要來自母親。在一項大規模調查中，研究者收集並分析了 903位 3個月至 46個月大的嬰兒糞便，發現嬰兒的腸道菌相發育可以歸類為三階段：發育期（3-14個月）、過渡期（15-30個月）與穩定期（31-46個月），而影響嬰兒腸胃道菌發育的重要因子包括是否哺餵母乳、生產方式、地理環境，以及家中是否有手足或寵物的接觸等等。人類母乳中的寡醣被發現對新生兒的腸道有保護作用，也影響新生兒的腸胃道菌組成，因此哺餵母乳有其重要性。一般而言，幼兒的腸道菌會在兩歲左右趨於穩定，逐漸變得接近成人的腸內菌組成。
按菌種分類來看，人類腸道菌中主要的菌門(phylum)為厚壁菌門（Firmicutes）、擬桿菌門（Bacteroidetes）、放線菌門（Actinobacteria）、變形菌門（Proteobacteria）、梭桿菌門（Fusobacteria），其中厚壁菌門和擬桿菌門兩者所佔比例可達全部腸道菌的 90%以上，人體小腸與大腸的菌相也有所不同，越接近大腸則厭氧菌所佔比例越高。由於每個人有各自的飲食習慣、生活模式、健康狀況，不同人的腸道菌在細微的菌種分類上都皆具有不同特徵，並且腸道菌組成會隨個人的進食內容（葷食素食）、用藥（如抗生素使用）、疾病發生等因素呈現動態變化，故腸道菌在不同情境下的異同也是研究者探討的重點之一。
腸道菌的功能
人體腸道菌具有多樣與豐富的菌種，各細菌能夠彼此制衡，也可抑制致病性細菌的入侵，一旦這種平衡被破壞，發生菌相失衡（dysbiosis）時，便可能導致有害細菌增生而產生疾病或引發相關的發炎反應。腸道菌作為人體屏障的最佳例子是困難梭狀桿菌（Clostridium difficile）導致的偽膜性大腸炎。在人體腸道中本來就可能存在著困難梭狀桿菌，但因為受其他腸道菌抑制，困難梭狀桿菌並不會對人體造成影響。倘若使用了抗生素而使腸道其他正常菌叢減少，困難梭狀桿菌便有機會大量增殖並產生毒素引起大腸炎。治療偽膜性大腸炎除了針對困難梭狀桿菌給予抗生素，研究者也發現將健康人的腸道菌植入患者腸道重建其菌叢的完整性後，能夠治癒偽膜性大腸炎，近年來「腸道微菌叢植入」已成為一種新興的治療方法，此療法在其他疾病的運用也正被研究中。
除了感染症，腸道菌失衡引起的發炎反應被認為與許多疾病有關。以發炎性腸道疾病（inflammatory bowel disease）為例，研究者發現發炎性腸道疾病患者的腸道菌較缺乏多樣性，菌相也和正常人不同，推測此類疾病可能來自於腸道菌造成的異常免疫反應。腸道菌也和心血管疾病的發生有關，我們攝取的紅肉和牛奶中富含肉鹼與膽鹼，這些物質會經由腸道菌代謝成三甲胺（trimethylamine，TMA），而三甲胺再由肝門靜脈至肝細胞形成氧化三甲胺（trimethylamine-N-oxide，TMAO），並進一步促進血管粥狀動脈硬化與血栓的形成。神經學疾病的相關研究則顯示腸道菌變化所產生的免疫發炎反應，可能驅使免疫細胞移動到中樞神經，引起腦部細胞產生發炎反應與自由基而誘發阿茲海默症。科學家發現大腦及腸道彼此會透過腸道菌引起的一連串免疫、神經、內分泌反應互相影響，而提出所謂腸腦軸線(gut-brain axis)的概念，甚至將腸道類比為第二個大腦。腸道菌也在代謝性疾病如肥胖症扮演重要角色，肥胖者的腸道菌多樣性較低，此外若將肥胖者的腸道菌入無菌鼠腸道，老鼠體重增加的幅度會比對照組高。總而言之，腸道菌的完整與恆定能夠幫助多種正常生理功能的運作。
結語
保持腸道菌的多樣性與豐富性，就能穩定各菌叢之間的平衡。要維持健全的腸道菌相，主要仰賴均衡飲食與正常生活作息，例如避免高糖高脂肪的飲食習慣、多攝取各式富含纖維的蔬菜、減少熬夜等可能擾亂生理時鐘的作息，這些皆有助於維持腸道菌的完整性。此外，某些藥物如抗生素特別容易影響腸道菌，故減少不必要和不適當的抗生素使用是相當重要的。目前對於腸道菌功能的了解持續增加中，透過這些研究，或許將能回答許多疾病的未解之謎。腸道中的細菌如今已不再被視為「不速之客」，而是與我們共生共榮的好夥伴。