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国家认可委 CNAS L23010 认可项目：微生物宏基因组 | 16S rRNA扩增子
二级病原微生物安全实验室
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谷禾健康
粪拟杆菌（Bacteroides caccae）是一种革兰氏阴性、厌氧细菌，是人类肠道微生物群中不可或缺的成员，在多糖和寡糖代谢方面发挥着重要作用。
需要注意的是，粪拟杆菌有时会与粪便拟杆菌（Bacteroides stercoris）混淆。根据谷禾数据库的人群检出率数据，Bacteroides stercoris 的检出率通常较高，可达 97.12%；相比之下，Bacteroides caccae 的检出率相对较低些，为 85.58%。
Bacteroides caccae还是最早定植在婴儿肠道中的微生物之一，这一点尤为重要，尤其是在婴儿时期。这一时期会影响到结肠的环境，并可能对日后健康与发育产生影响。
B. caccae能够利用多种碳源，包括黏蛋白和复杂糖类，这为它自身以及其他有益的肠道细菌创造了生存空间。它还能产生抗炎分子，有助于减轻炎症、促进黏膜免疫系统的正常运作，并维护肠道健康。
然而，B. caccae在身体虚弱或免疫力下降的情况下也可能成为机会性病原体，能够侵入血液系统并引发严重的感染。
形态学特征
•革兰氏阴性
•专性厌氧
•无芽孢
•形态：典型为小杆菌/短杆菌，不具运动性
•类型菌株：ATCC 43185
血液中的Bacteroides caccae
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doi: 10.1177/03000605211047277.
生长环境与生态位
↘ 生长条件
•温度：适宜于37°C
•氧条件：需要厌氧环境
•营养类型：对肠道里可利用的多糖（如阿拉伯糖半乳聚糖 AG、阿拉伯半乳聚糖相关底物）、宿主糖胺聚糖（GAG，如软骨素硫酸盐）、黏蛋白相关糖蛋白/糖肽以及蛋白质（如乳清蛋白）都有代谢能力。
↘ 生态位与“营养稀缺策略”
拟杆菌属的重要生物学逻辑是：当单糖/寡糖等可利用底物不足时，会通过大规模酶体系（外膜摄取受体、胞外/周质水解、胞内转运与代谢）将复杂底物拆解后再进行利用。
蛋白水解的代谢研究表明，补充乳清蛋白后，B.caccae的生长速率、最终生物量和 SCFAs（短链脂肪酸）生成显著提高。
GAG（软骨素）降解相关基因机制研究证明其具备对糖胺聚糖结构进行分段降解的酶协同能力。
黏蛋白降解的 O-糖肽酶机制研究指出：B. caccae 通过多样化的 M60 家族 O-糖肽酶识别并切割黏蛋白中的 O-糖链，从而打开宿主黏液的营养来源。
人群中的分布
↘ 健康人群中较常见
B. caccae在健康成人肠道菌群中并非罕见成员，且丰度会受到出生方式、喂养方式、饮食结构等影响。
↘ 可以由母亲传给婴儿
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影响因子：4.016
一项大型斯堪的纳维亚队列研究表明：拟杆菌属菌株在阴道分娩婴儿中更常检出，其中B. caccae与 Phocaeicola vulgatus的检出率更高；同时，B.caccae被界定为首次明确证实的母婴共享拟杆菌菌株之一。
这提示：分娩方式会影响婴儿早期的定植生态，而拟杆菌属（包括 B. caccae）具备母体传播并在婴儿早期肠道建立的潜力。
代谢能力
B. caccae的代谢能力可概括为三条主线：
（A）复杂膳食多糖/寡糖
（B）宿主黏液/糖胺聚糖
（C）蛋白 → 发酵终产物（含 SCFAs）
↘ 黏蛋白降解：O-糖肽酶的底物识别与切割
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影响因子：4.238
“黏蛋白降解 O-糖肽酶”研究指出：
该菌有16个peptidase_M60 家族 O-糖肽酶基因；
至少13个能产生活性黏蛋白降解酶；
通过高通量 FRET 筛选 + 动力学分析，鉴定到5种关键的 O-糖肽酶；
虽然这些酶亲缘关系接近，但表现出显著不同的底物选择性。
这解释了为什么 B. caccae 能高效“拆解多样化黏蛋白糖肽底物”：它不是单一酶负责全部，而是同家族多酶并行，通过底物谱差异提高覆盖面。
↘ 糖胺聚糖/软骨素硫酸盐降解
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影响因子：4.238
对软骨素（chondroitin）/糖胺聚糖降解的研究展示了典型 Bacteroides 风格的“基因座模块化”：
多糖利用位点（PUL）的一部分成分可触发对软骨素硫酸盐的降解，过程涉及去磺化，可把含硫的结构转化为无磺化软骨素。
文献还给出了关键酶的协同关系，例如：
•BcPL35（多糖裂解酶）作为启动/关键切割环节；
•BcGH88（外切β-尿核苷水解酶）与其协同；
•BcGH109（α/β-N-乙酰半乳糖基苷酶）参与特定糖基片段的处理；
•BcGDH（作为新的糖脱水酶）在代谢结构分解理解中很重要。
这个证据支持：B. caccae能把宿主/来源于组织或动物制品的糖胺聚糖作为“可优先营养”。
↘ 膳食多糖利用：发酵与拟杆菌互作
AG（阿拉伯糖半乳聚糖）发酵中拟杆菌种类之间相互作用”的研究显示：
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影响因子：6.306
在对来自枸杞的 LBP-3（AG相关底物）进行发酵时，P. vulgatus 与 B. caccae对底物的偏好不同：
P. vulgatus更偏好阿拉伯糖（Ara）富集链段；
B. caccae更偏好半乳糖（Gal）富集链段。
两者在发酵过程中释放的寡糖种类数不同（例如 P.vulgatus鉴定出更多种寡糖片段），体现“功能互补”，这些发酵上清/产物还能促进其他 Bacteroidetes的生长，尤其促进P. distasonis、B. uniformis等（交叉喂养的生态证据）。
此外，单培养中，B. longum和B. caccae对 AG 的降解都不算高（48h分别约25%与39%）。
但共培养后发生生态位重排：B. longum的生长增强、AG降解可提高到约48%。同时观察到pH下降，并对B. caccae的生长/代谢产生抑制，提示可能存在“代谢互作 + 环境约束（酸化）”的双重作用。
↘ 蛋白利用：乳清蛋白补充增强生长与SCFAs
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影响因子：6.633
为B. caccae 设计蛋白水解模块的代谢建模”提供了更偏代谢工程/系统生物学的证据：
补充乳清蛋白后，B. caccae生长速率、最终生物量、SCFAs产生显著增加；
基因组分析识别出大量候选蛋白酶及氨基酸转运相关系统
这支持了：B. caccae 不只是多糖/黏液使用者，也能在高蛋白饮食或蛋白可用性升高情境中发挥显著代谢贡献。
与人体及其他菌群的互作
① 互作1：交叉喂养
AG（阿拉伯糖半乳聚糖）发酵时，不同拟杆菌对链段偏好不同 → 释放不同寡糖谱；这些寡糖/上清可以促进其他拟杆菌门甚至副拟杆菌属的生长。
这是一种“生态网络层面的互补利用”。
② 互作2：环境约束（酸化/代谢产物）
B. longum 与B. caccae共培养研究显示：
双歧杆菌可能通过发酵产物导致pH下降，从而对 B. caccae 生长/代谢形成抑制。
这说明互作不是“总是协同”，而是会受到代谢产物和局部生态位条件共同调制。
③ 互作3：与免疫相关外膜蛋白
用与炎症性肠病（IBD）相关的 pANCA 单克隆抗体从 B. caccae 鉴定到一个约 100 kDa 的 TonB 连接型外膜蛋白，命名为 OmpW。OmpW 仅在B.caccae 中存在（至少在他们检测的范围内是拟杆菌特异）。
序列/结构域分析表明其为 TonB 连接受体家族成员
部分克罗恩病（CD）患者体内针对 OmpW 的IgA升高，提示其可能成为 CD 相关免疫应答靶标。
但研究人员也强调：抗 OmpW IgA 与 pANCA 活性并非完全一致（提示免疫谱复杂，不同患者/不同抗原的主导性不同）。
Bacteroides caccae 的健康益处
B. caccae在人体健康状态下可能具有以下作用：
1. 影响婴幼儿早期肠道微生态
Bacteroides caccae在婴儿肠道的早期定植过程中起着重要作用。这种细菌是首先定植在婴儿肠道中的微生物之一，尤其是在通过阴道分娩的婴儿身上。
B. caccae的早期定植可能会改变肠道微环境，进而可能影响幼儿的身体健康和后期发育。
2. 影响婴儿的免疫分化、避免过敏
B. caccae，能够降解多种糖苷物质。通过分泌脂多糖（LPS），并刺激T细胞的产生和分化，有助于帮助婴儿避免患上过敏性疾病。
B. caccae相对丰度较低与婴儿食物过敏及特应性皮炎发生相关，提示早期细菌定植具有重要意义。
3. 把黏蛋白作为可利用的营养
B. caccae能够利用多种碳源，包括黏蛋白以及简单和复杂的糖类。B. caccae是黏蛋白降解能力很强的拟杆菌，其基因组中含有16个 peptidase_M60 家族的 O-糖肽酶（O-glycopeptidases）候选基因，并且对底物识别/切割具有多样的底物选择性。
在正常菌群结构下，这类酶系统可能帮助细菌更有效地利用黏液表层的糖蛋白片段；
在与其他菌的交叉喂养网络耦合时，可能促进群落代谢稳定（例如把大分子糖蛋白逐级降解为更小的寡糖/氨基酸或发酵底物）。
•关键点：这类“黏蛋白降解”在健康里不必然是坏事——它取决于菌群平衡、黏膜屏障状态与底物供给是否匹配。
•与AKK菌是否相似？
从代谢角度看，B.caccae与Akkermansia muciniphila的相似性在于二者均能利用黏液相关糖结构作为营养来源。
但“黏液利用”在健康中的意义并非由降解能力单独决定，而更可能取决于：黏膜屏障的稳态水平、菌群间交叉喂养网络能否将降解产物进一步转化为有利代谢物，以及底物供给与降解位点是否匹配。因此，黏液相关降解在正常生态中可能通过逐级分解与底物再分配促进代谢稳态；而在屏障受损或底物结构失衡时，降解过程可能改变黏膜微环境并影响炎症走向。
4. 拓展营养底物谱，参与群落“功能分工”
•降解代谢糖胺聚糖（GAG，如软骨素硫酸盐）
B. caccae的多糖利用位点（PUL）相关元件参与软骨素/糖胺聚糖结构的降解，并且过程涉及脱磺化把含硫结构转成无磺化软骨素等形式。
PUL中关键酶存在协同关系（例如由多糖裂解酶 BcPL35 启动，并与其他外切/特定糖苷酶共同作用）。
注：某种新的糖脱水酶（BcGDH）对结构分解很关键。
健康意义：在饮食结构多变（纤维、动物源成分差异）或宿主组织糖胺聚糖可用性变化时，B. caccae 可能帮助肠道保持对复杂糖底物的处理能力，从而维持代谢输出的“可持续性”。
•对复杂多糖/寡糖的利用与互作
在单培养中，B. caccae对 AG 的利用效率有限，且与部分共培养伙伴（如双歧杆菌）之间未表现出强协同；但在共培养后，生态互作效应明显出现：例如可通过改变 pH 与发酵产物谱，进而重塑底物降解程度。pH 下降并抑制某一菌生长，正是典型的“代谢互作”表现。
健康意义：
B. caccae很可能是拟杆菌网络中能在特定底物类型下承担“分解/发酵”环节的一员；
其代谢产物、酸化效应、对寡糖谱的贡献，会影响群落成员的生长与竞争/互利平衡。
此外，B. caccae 还能产生抗炎分子，有助于减轻炎症，从而在构建黏膜免疫系统和维持肠道健康方面发挥重要作用。
总结来说，Bacteroides caccae是一种在人体肠道中至关重要的细菌，它对肠道早期定植和免疫系统的发育起着重要作用。此外，这种细菌还具备多种健康益处，例如抗炎作用以及能够利用多种碳源的能力。
Bacteroides caccae 的致病性影响
虽然B. caccae 在肠道中具有一定的益处，但在健康状况不佳的人群中，它可能会成为一种机会性病原体。
1. B. caccae 可能导致感染
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虽然较为罕见，但这种情况仍有可能发生。在一项报道中，有一名 42 岁的男性患者，患有肾性高血压和胃肠道出血，他出现了由 B. caccae 引起的菌血症现象。
• B. caccae 过多时分解黏蛋白的能力会破坏肠道屏障
B. caccae与 Bacteroides thetaiotaomicron 可共同降解覆盖在上皮细胞上的保护性黏液层中的糖胺物质。由于它们将这些多糖作为能量来源，因而被称为“多糖通用者”，能灵活利用多种多糖，包括膳食纤维以及宿主黏液糖蛋白中的糖链。
因此，B. caccae 可通过自身对黏液糖蛋白的代谢潜力来影响黏液屏障：黏液层究竟更可能被维持还是被破坏，很大程度取决于结肠内是否存在膳食纤维。膳食纤维还能为细菌提供替代能量来源；当其不足时，黏液层可能变稀，从而增加肠道感染与炎症风险。
2. 炎症性肠病：从免疫靶点到黏膜界面
研究者用与 IBD 相关的抗体（pANCA 单抗）从 B.caccae 鉴定出一个约 100 kDa 的TonB-连接型外膜蛋白；在部分 IBD（尤其与 CD 相关）的免疫谱中，该蛋白伴随 IgA 反应增强现象。
• B.caccae 的特定分子可能更易被免疫系统识别
这类结果通常提示：B. caccae 的特定分子产物在疾病状态下更容易被免疫系统“看到”（暴露增加/屏障改变/菌体增多或活化等），因此可作为候选免疫标志物或机制靶点。
3. 其他炎症/代谢相关疾病
对于非 IBD 疾病（如代谢性疾病、肥胖/胰岛素抵抗等），B. caccae更像是“可连到特定代谢通路的候选菌”，其潜在作用可主要通过其代谢能力解释（多糖/GAG/黏蛋白降解、产酸、SCFA 谱变化及群落互作）；但要认定其是否为真正的原因菌，仍需更强的证据支持。
与 B.caccae 相关的潜在治疗方法有哪些？
Bacteroides caccae的治疗通常侧重于恢复和维持健康的肠道微生物群。可能的治疗方法包括：
益生菌和益生元：有助于促进有益细菌的生长。
饮食上的改变：多吃富含纤维的食物，以帮助维持平衡的微生物群。
抗生素：在怀疑存在菌群过度生长或感染的情况下可以使用抗生素。不过，如果使用过量，抗生素也会破坏微生物群的正常平衡。
粪便微生物群移植术：在肠道菌群失调的严重情况下，可以考虑采用这种疗法来恢复肠道细菌的平衡状态。
如何支持有益细菌的生长呢？
促进如 Bacteroides caccae 这类有益细菌的生长需要：
保持均衡的饮食，摄入富含膳食纤维的食物，尤其是来自水果、蔬菜和全谷物的食物。
食用发酵食品，如酸奶、酸乳酪和泡菜
应避免过度使用抗生素，因为抗生素会破坏肠道微生物群落的平衡。
保持健康的生活方式，通过定期锻炼和管理压力来保持健康。
粪拟杆菌（Bacteroides caccae）作为拟杆菌属重要的物种，也是人类肠道常见的共生菌。喜欢在没有氧气的环境中生长，能够分解吃进去的复杂膳食纤维，也能利用肠道黏液中的一些糖类物质作为营养。它值得一提的特殊之处是拥有一套比较完整的“分解工具”，可以识别并拆解黏液中的特殊糖链。
从基因和功能来看，粪拟杆菌像是把不同的“分解模块”组合在一起，因此能够适应肠道里多种不同的营养来源。在母亲和婴儿之间也可能共享这种细菌。这些特点说明，它通常是肠道微生物群中比较稳定、具有一定功能的成员。
在肠道健康、菌群平衡时，Bacteroides caccae可以帮助回收和利用食物残渣及肠道黏液中的物质，参与维持肠道的营养和代谢平衡。
在菌群失衡、肠道屏障受损或发生炎症时，Bacteroides caccae的一些细胞表面成分可能刺激免疫系统；同时，它对肠道黏液的分解活动也可能影响黏膜屏障，从而与某些疾病的发生或加重有关。
主要参考文献
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