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肠道基石菌——瘤胃球菌属

谷禾健康

瘤胃球菌(ruminococcus)在消化抗性淀粉方面起着重要作用,但也与肠道疾病(IBS,IBD,克罗恩等)、免疫性疾病(过敏、湿疹、哮喘等)、神经系统疾病(自闭症,抑郁症等)相关。

瘤胃球菌の基本特性

瘤胃球菌属,革兰氏阳性菌厌氧,呈球状,不产生孢子。

瘤胃球菌是最早发现的胃部细菌之一,在新陈代谢中起着至关重要的作用。瘤胃球菌通过分解宿主消化系统的纤维素来获取营养。也能够发酵葡萄糖和木糖

瘤胃球菌对健康的益处

瘤胃球菌作为细胞生成器

瘤胃球菌能形成细胞是因为它是分解碳水化合物最有效的细菌属之一。我们知道瘤胃球菌是“降解抗性淀粉的关键菌”。

*抗性淀粉是在小扁豆、豆类和未加工的全谷物等高纤维食物中发现的复杂碳水化合物。

瘤胃球菌能有效地分解坚硬的植物物质,如细胞壁,这样消化蔬菜不太可能引起胃痛。除此之外还对健康有很多好处,包括:

  • 稳定肠道屏障、逆转腹泻、降低结直肠癌风险、减少肾结石、增加能量

瘤胃球菌属在以下疾病中丰度降低,显示其有益菌的功能。

溃疡性结肠炎

多直肠活检标本取自33例活跃的溃疡性结肠炎患者,为期1年。高临床活性指数和乙状结肠镜评分与白色瘤胃球菌Ruminococcus albus呈负相关

婴儿过敏

当婴儿和毛茸茸的宠物一起长大时,他们肠道中的oscillospira和ruminococcus菌株会增加一倍(P < 0.05)。这两种菌株可以保护宝宝免于过敏和肥胖。

脑瘫

对25例脑瘫癫痫患者和21例健康儿童的粪便样本进行16S rDNA测序。

脑瘫癫痫患者的瘤胃球菌(Ruminococcus)显著减少

这里介绍一下,白色瘤胃球菌。它的出现往往伴随着健康。

白色瘤胃球菌(Ruminococcus albus)是一种被认为在瘤胃纤维分解中发挥重要作用的纤维素降解细菌,它能够降解和发酵纤维素和半纤维素。

  • 在自闭症儿童的粪便中没有发现,在健康儿童中存在。
  • 健康个体的产白色瘤胃球菌比克罗恩病患者的更多,显示其益生菌效应。
  • 白色瘤胃球菌可能是缓解氧化应激引起的脑损伤的潜在治疗方法。

然而,虽然大多数瘤胃球菌菌株都能有效地解决消化问题,但不是所有的瘤胃球菌属都是有益健康的,过量的某些菌株可能会引起不适,尤其是Ruminococcus gnavus.

瘤胃球菌与疾病

一项关于瘤胃球菌炎症特性的研究发现,它以葡甘露聚糖多糖的形式产生代谢物。瘤胃球菌多糖可以激发免疫系统细胞,如肿瘤坏死因子TNFα。而TNFα是克罗恩病症状的炎症生物标志物。

消化道疾病

肠道基石菌——拟杆菌属

谷禾健康

拟杆菌(bacteroides)——重要的基石菌属,存在于人类肠道中,它们与人类具有共生关系。它们有助于分解食物并产生身体所需的营养和能量。然而,当拟杆菌进入到除胃肠区域以外的身体部位,可引起或加剧脓肿等感染

初识拟杆菌

拟杆菌是革兰氏阴性、不形成孢子、厌氧和杆状细菌,是人类常驻菌群。它们具有外膜、肽聚糖层和细胞质膜。无氧呼吸的主要副产物是乙酸、异戊酸和琥珀酸。

结构——外膜囊泡OMV

拟杆菌的外膜囊泡 OMV可能对人类宿主的健康和疾病都有贡献。OMV 的水解酶在肠道微生物生态系统中发挥着关键作用。

拟杆菌外膜囊泡 (OMV) 的结构

Hassan Zafar et al., Gut Microbes,2021


OMVs的成分有助于分解复杂的多糖、蛋白质和脂质,从而支持其他细菌的生长和维持肠道内稳态

这些囊泡可以成为致病性载体,长距离储存和运输毒力因子。

代谢特性

拟杆菌参与人体结肠中许多重要的代谢活动,包括碳水化合物的发酵含氮物质的利用以及胆汁酸和其他类固醇的生物转化。大多数肠道细菌是糖酵解的,也就是说它们通过碳水化合物分子的水解获得碳和能量。此外,拟杆菌可以提供一定程度的保护,以免受侵入性病原体的侵害。

拟杆菌在不同人群中的分布

儿童肠道

在新生婴儿中,拟杆菌的流行程度取决于出生方式和前五个月饮食类型。在6-12个月间,拟杆菌是最普遍的菌群;其他菌群数量可能在幼年时期增加。

出生方式:拟杆菌在阴道分娩的婴儿的肠道中普遍存在。

饮食:与母乳喂养相比,用配方奶喂养的婴儿中拟杆菌属的百分比较

通过 16S rRNA 测序分析了美国德克萨斯州 7-12 岁儿童的肠道微生物组,健康儿童中,拟杆菌属平均占近 40%.

而在成年人肠道中,普通拟杆菌Bacteroides vulgatus溶木聚糖拟杆菌Bacteroides xylanisolvens 比在儿童中更多。

下面我们来看成年人肠道中拟杆菌会怎样变化?受哪些因素影响?

成年人肠道

多种因素会影响成年人肠道中拟杆菌丰度,例如饮食、环境、抗生素的使用等。

饮食模式:

纯素、素食和杂食饮食模式下,拟杆菌丰度不同。

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