谷禾健康
部分市场对肠道菌群检测的认知观点,“肠道菌群影响因素很多,一次检测不代表健康信息;菌群与疾病无因果关系,无需检测,直接干预即可”。
肠道菌群确实具有时间波动,单次测序不能等同于一个人的终身菌群画像,但是错误之处在于:动态、易变并不等于没有信息;相关性尚未在所有疾病中升级为因果,也不等于菌群永远只是旁观者;更不意味着可以跳过基线评估、适应证判断和疗效复测而直接干预。
临床上,许多有价值的检测也并不是终身的:
医生不会因此否定以上这类指标,而是通过标准化检测、必要时重复测量,并结合症状、病史和风险因素进行解释。肠道菌群检测也应遵循类似的原则。
因此,理解菌群检测的价值,需要回到具体应用场景:检测适用于哪些场景、用于回答哪些具体问题;实验室检测方法和质量控制是否严谨;参考范围是否有充分依据;结果解释是否超出检测本身的能力边界;以及大数据模型是否依托样本量充足、来源可靠且具有代表性的数据库。
本文以证据等级为主线,系统梳理肠道菌群与生长发育、营养消化、免疫炎症、代谢性疾病、肿瘤及药物反应之间的关联;结合全球重要纵向队列和谷禾数据库数据以及单病例研究,阐明菌群检测的价值、应用边界及方法学要求。
在此基础上,提出菌群检测的适用场景与症状指征,并针对医院诊疗、健康体检、保险服务、个性化健康管理、精准营养、益生菌干预、下一代定制菌、粪菌移植及药物疗效评估等渠道与领域,探讨菌群检测的分层应用与落地路径。
“快照说法”误导了刚需和临床需求的人群
严格来说,目前常见的粪便菌群检测反映的是特定时间点排出粪便中的微生物信息,主要代表肠腔末端环境。
注:它不能完全等同于整个消化道,更不能简单代表小肠、肠黏膜或者人体全部微生物。
采样日前后的饮食,排便时间,包括抗生素、质子泵抑制剂、二甲双胍、泻药等药物,以及运动、睡眠、近期感染,都有可能影响检测结果。
另一方面,不同实验室在DNA提取方法、扩增区域、测序技术、测序深度、参考数据库和生物信息学分析流程上的差异,也可能带来结果波动。
因此,单次菌群检测不宜被用作判断“是否健康”“是否会患癌”或“是否存在肠漏”等宽泛问题的唯一依据。
但“快照”并不意味着没有价值
临床上,许多有价值的指标同样具有明显的时间属性。一次CT、一项血糖检测、一次炎症指标检测,医生并不会因为这些指标存在波动就否定它们,而是通过标准化检测、必要时重复测量,并结合症状、病史和风险因素进行解释。
菌群检测也遵循类似原则。
更重要的是,肠道菌群本身就是一个受宿主、饮食、药物、感染、睡眠、年龄和疾病状态共同塑造的动态生态系统。它既具有相对稳定的个体特征,也会出现短期、可逆的状态变化。
纵向队列研究也提示,疾病发生前、发作期、治疗后、复发前的菌群变化轨迹,往往比单一时间点某一种菌“高了还是低了”更有解释力。
菌群检测的价值,在具体问题中理解
在明确的临床或健康管理问题下,采用规范采样、标准化检测,并结合病史、症状、体格检查及其他检验指标进行综合解读,菌群检测可以为肠道微生态状态评估、干预方案制定、疗效随访和动态监测提供辅助信息。
1
某患者反复感染:
肠道中是否存在致病菌或条件致病菌异常增多?有益菌和相关代谢功能是否受到影响?
实践中,婴幼儿、老年人在反复感染后,肠道菌群有时不能迅速恢复到原有稳定状态,而可能形成新的生态结构,这种新结构以某些致病菌或条件致病菌持续定植为特征。
所以需要重点关注艰难梭菌,肠杆菌科、肠球菌、克雷伯菌、大肠埃希菌等条件致病菌的异常富集。
虽然肠道部分菌检出本身不等于致病,仍需结合菌量、毒力或耐药基因、症状、抗菌药物暴露、宿主免疫状态综合判断,但是这个足以帮助医生或用户识别高风险定植状态,优化抗菌药物选择与感染防控策略,并为营养支持、益生菌或微生态治疗等干预的时机和疗效评估提供辅助依据。
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炎症性肠病患者在症状改善时,炎症和菌群功能是否同步改善?
临床症状或某些亚健康症状可受肠动力、内脏高敏感、饮食及心理因素影响,因此部分患者虽腹痛、腹泻减轻,仍可能存在黏膜炎症活动;反之,炎症指标改善后,菌群组成及其代谢功能的重建往往更缓慢,也可能长期处于失衡状态。
因此,疗效评估不宜仅依赖症状,还应结合粪便钙卫蛋白、CRP、内镜黏膜愈合及必要时的菌群功能指标进行综合判断。
实现“症状缓解-炎症控制-黏膜愈合-菌群功能恢复”的一致性,仍是IBD精准治疗的重要目标。
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不明原因腹泻、腹胀或便秘时,菌群检测能提供什么?
菌群检测的价值是作为辅助信息,观察菌群结构是否存在明显紊乱,并结合病原学检测、炎症指标、药物使用史、饮食及临床症状,帮助进一步区分感染性、炎症性、功能性或药物相关改变。
检测结果可为后续管理提供参考,包括是否需要进一步检查、是否需要调整可疑药物或近期饮食因素,是否存在饮食卫生、交叉传播、携带沙门氏菌或幽门螺旋杆菌等相关风险。
同时,可结合检测结果开展针对性的肠道管理,并通过动态随访观察后续变化。
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补充益生菌或膳食补充剂,是否真正改善了特定菌群功能?
通过比较补充益生菌或膳食补充剂前后的菌群组成、功能潜力及相关代谢通路变化,可初步判断特定菌群是否发生了预期改变。
结合腹胀、排便、疼痛、疲劳等症状记录,并据此动态调整后续干预策略的新基线。
同时继续识别可能存在的菌群失衡或功能缺口,为益生菌菌株、益生元、膳食纤维及饮食模式的选择提供参考依据。
因此,同一项检测,用来回答是不是健康,和用来回答“某项长期干预以后菌群是否发生了与健康结局一致的变化”,本身就是两个完全不同的问题。
“没有因果关系”?看证据走到哪一步
“——菌群与疾病只有相关性,没有因果关系?”
这是另一个经常被用来否定菌群检测的观点。
“相关不等于因果”是科学研究必须遵守的基本原则。
如果仅仅比较疾病患者和健康人的菌群差异,那么得到的首先是相关性信号。疾病本身、药物、饮食和生活方式都可能同时改变菌群,因此不能仅凭横断面差异判断某种菌就是疾病原因。
但微生物组研究并没有停留在这一步
因此,菌群与疾病之间是一个连续发展的证据链,它的价值远不止于提供一次性的“快照”或检测结果。
目前,不同疾病中的证据成熟度差异很大
在炎症性肠病、肥胖、艰难梭菌复发以及部分肿瘤免疫治疗反应等领域,已经积累了来自人群研究、纵向观察、动物实验和临床转化的多层次证据。
而在阿尔茨海默病、抑郁和一般人群抗衰老等领域,许多结论仍然需要更多纵向队列、机制研究和随机干预验证。
大样本数据库的意义,正是帮助发现稳定模式、筛选关键变量、建立风险模型,并通过独立队列和随访不断验证模型。
注:对于检测而言,重要的是明确不同应用场景所处的证据等级,并据此决定检测结果能够被解释到什么程度。
长期或较强干预前,为什么要适当评估?
对于增加天然膳食纤维、改善饮食结构、保证睡眠、规律运动、避免不必要使用抗生素等普遍性健康建议,通常不需要先进行肠道菌群检测。
这些本身就是适用于大多数人的基础健康原则。
但如果计划采用高剂量或长期补充剂、长期益生菌补充、极端排除饮食、定制化菌群制剂、粪菌移植,或者其他可能与既有疾病、药物治疗和个体生理反应相互影响的方案,则不宜完全依赖经验进行盲目干预。
肠道菌群参与消化代谢、免疫调节和肠屏障等多项生理过程,对其进行较强或长期改变,可能影响干预效果、药物反应以及个体身体状态。
因此,在涉及长期、强度较大或个体差异明显的菌群干预时,基线评估的意义会更加突出。
通过了解个体菌群的基础特征、菌群多样性和相关功能倾向,再结合症状、病史、饮食结构、用药情况以及必要的医学检查,可以帮助专业人员更有针对性地选择干预方向,并在干预过程中持续观察和调整。
高质量的菌群检测不止步于一次报告,而是服务于一个完整的决策过程。
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干预前
结合问诊、饮食、用药、既往病史和常规检查,明确检测目的和基线状态。
2
结果解读
利用相匹配的人群队列和多模态数据库,分析菌群组成、功能、代谢通路及相关健康指标(例如菌群代谢物、可靠的核心菌,有益菌和致病菌等、神经递质、毒力基因,营养代谢等),这些分析结果应用的前期是在可靠的评估模型和参考范围。
所有结果的临床或健康意义解读,均应建立在可靠的评估模型、相应人群分层以及明确的参考范围基础上,并结合个体的年龄、性别、地区、饮食习惯、生活方式和健康状况等因素进行综合判断。
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干预中
关注症状、体重、排便、炎症、血糖、肝肾功能和药物不良反应等安全性指标。
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干预后
通过重复检测和临床结局判断菌群变化是否稳定、是否具有功能意义,以及是否真正带来了健康获益。
从菌群组成到人体代谢、免疫与生长发育
肠道菌群不是一组细菌名单,而是一个受到饮食、年龄、药物、疾病和生活环境持续影响的动态生态系统。它与肠道上皮、免疫系统、肝脏、神经系统、代谢系统等不断相互作用,参与营养利用、屏障维持、免疫调节和药物代谢。
菌群组成是基础,微生物所构成的功能网络,以及这个网络与宿主之间的相互作用,才是理解肠道微生态的关键。
肠道菌群如何参与营养消化与能量代谢
人体自身并不能完全消化和利用所有进入消化道的食物成分。
部分抗性淀粉、果胶、β-葡聚糖以及其他可发酵膳食成分,在小肠中不能被完全消化吸收,进入结肠后则可以被肠道微生物进一步利用。这一过程使肠道菌群成为人体营养代谢体系的重要参与者。
短链脂肪酸,是连接饮食、菌群与宿主的重要代谢物
微生物发酵部分膳食多糖后,可以产生乙酸、丙酸和丁酸等短链脂肪酸。
其中,丁酸是结肠上皮细胞的重要能量来源之一,同时参与肠道屏障维持、组蛋白去乙酰化酶调节以及调节性T细胞等免疫过程。
乙酸和丙酸则可能通过G蛋白偶联受体以及肠-脑轴、肠-肝轴等途径,参与能量代谢、饱腹感、糖代谢和脂质代谢等生理过程。
短链脂肪酸的形成,实际上依赖一个复杂的微生物代谢网络。
编辑
不同菌群首先分解复杂碳水化合物,产生乳酸、乙酸等中间产物,其他菌群又可以进一步利用这些物质产生丁酸等代谢物。不同菌种之间存在明显的交叉喂养关系,因此一种代谢功能往往并不是由单一菌种独立完成。
从这个角度看,评价菌群功能时,更重要的是观察整个功能链条是否完整,而不是简单寻找某一种所谓的“关键菌”。
肠道菌群还参与多种重要代谢过程
菌群还参与胆汁酸去结合与转化、维生素的合成,以及含氮、含硫化合物的代谢。
蛋白质发酵产生的吲哚、酚、对甲酚、氨和硫化氢等物质,可能具有不同的生理或潜在毒理作用,其影响取决于产生量、肠道所在部位、屏障完整性和机体排泄能力。
同样的食物,不同个体可能产生不同的代谢反应
同样摄入一份豆类、全谷物或者高蛋白食物,有些人的菌群可以更充分地利用其中的可发酵底物,有些人的相关功能菌群则可能相对不足;不同菌群组成也可能进一步产生不同类型和比例的代谢产物。
编辑
食物的健康效应不仅与食物本身有关,也可能受到个体消化能力及肠道菌群代谢功能的影响。
动物研究提示,微生物发酵产生的代谢物可能参与能量平衡和激素信号调控。结合饮食记录、体重、血糖、血脂及其他代谢指标,长期观察肠道菌群功能与个体实际代谢反应之间是否存在一致性,可作为健康管理的一项参考。
肠道菌群如何影响肠屏障与免疫调节
如果说营养代谢体现了菌群与食物之间的关系,那么肠屏障和免疫系统则更直接体现了菌群与人体之间的持续交流。
肠道是人体与外界接触最广泛的界面之一。
大量食物成分、微生物及其代谢产物每天都与肠黏膜接触。人体既需要容纳大量共生菌和食物抗原,又需要在病原体出现时迅速启动防御,因此肠道免疫系统必须长期维持一种高度精细的平衡。
肠道菌群及其代谢产物会与肠上皮细胞、黏液层、潘氏细胞、树突状细胞、巨噬细胞和淋巴细胞持续交流,共同参与定植抵抗、黏膜免疫和炎症反应。
菌群代谢物本身就是重要的免疫信号
肠道菌群对免疫系统的影响,并不只是通过微生物本身完成。很多时候,真正与宿主细胞发生作用的是菌群产生或参与转化的代谢物。
短链脂肪酸、次级胆汁酸以及色氨酸代谢物等,可以通过GPR41、GPR43、TGR5、AhR等多条信号途径参与调节肠上皮紧密连接、黏膜IgA以及Th17/Treg等免疫过程。
正常共生菌群还可以通过占据生态位、竞争营养物质、产生代谢物以及影响局部环境等方式,限制部分外来病原体或机会致病菌扩张,这也是肠道“定植抵抗”的重要组成部分。
无菌动物和抗生素处理动物研究表明,在缺少正常微生物刺激的情况下,宿主免疫系统的发育和功能会受到影响。
菌群与炎症并不是单向关系
菌群可以影响宿主免疫状态,但宿主状态同样会反过来改变菌群。
炎症发生以后,肠道中的氧化还原环境、营养物质、胆汁流、肠蠕动以及局部免疫状态都会发生变化,而这些变化会重新塑造不同微生物的生存条件。
例如,在炎症性肠病中,炎症和氧化应激可能导致肠腔环境发生改变,硝酸盐等电子受体增加,从而为部分兼性厌氧菌提供更有利的生态条件,促使部分变形菌门等菌群扩张。
编辑
因此,菌群、宿主免疫、肠屏障和局部环境共同构成一个相互作用的生态网络,其中任何一个环节发生变化,都可能进一步影响其他环节。
理解肠道菌群不能只停留在某一种菌多还是少,还需要进一步关注菌群整体结构、功能以及这些变化与宿主状态之间的关系。
接下来再看不同年龄和不同健康状态的人群,就会发现,同样的菌群变化在不同个体中的意义并不完全相同。
不同年龄阶段,肠道菌群的特点、主要影响因素和健康问题并不相同。
婴幼儿与儿童
婴幼儿肠道菌群处于快速建立和成熟阶段。出生方式、喂养方式、辅食添加、抗生素、感染以及生活环境等,都可能影响菌群组成和功能。儿童菌群评估因此更需要关注发育过程。
TEDDY、DIABIMMUNE、COPSAC、CHILD、HELMi、BIGCS、谷禾等儿童纵向数据,通过长期随访,系统评估菌群变化与饮食、感染、药物暴露、免疫成熟以及过敏、哮喘、肥胖、神经发育等多维因素之间的动态关联。
◉ 早产儿、新生儿及早期喂养
可关注肠道菌群的建立和变化,为坏死性小肠结肠炎(NEC)、晚发型败血症等疾病的风险评估和早期干预提供辅助信息。
-新生儿坏死性小肠结肠炎恢复期
动态观察肠道菌群、肠屏障功能及炎症指标的恢复情况,为重新喂养和营养过渡提供辅助评估依据。
-母乳、配方奶与混合喂养
观察不同喂养方式对双歧杆菌定植、短链脂肪酸产生及后续肠道发育的影响,并结合喂养耐受、生长发育等情况综合评价。
-婴儿抗生素暴露后
动态观察菌群多样性、耐药基因及机会致病菌的恢复情况,为后续随访和感染风险管理提供辅助依据。
-反复腹泻或持续便秘
结合生长曲线、饮食情况、感染检测和炎症指标,综合评估菌群变化与症状之间的关系,但不建议仅依据菌群检测结果诊断疾病。
-婴儿肠绞痛及功能性胃肠道症状
观察菌群及相关代谢物变化是否与症状严重程度相关,并结合临床表现评估喂养调整或益生菌干预后的实际效果。
◉ 过敏与免疫发育
-食物过敏或湿疹
观察菌群功能与免疫耐受、皮肤屏障和过敏症状之间的关系,辅助评估饮食干预或过敏治疗后的变化。
-牛奶蛋白过敏或多种食物回避
监测长期限制饮食是否影响菌群、营养吸收和生长发育等。
-反复喘息或儿童哮喘
早期肠道、口腔和呼吸道菌群与气道炎症、过敏体质及治疗反应的关系。
◉ 消化、代谢相关
-儿童炎症性肠病
在生物制剂、激素、营养治疗或手术前后,可结合症状、炎症指标和生长发育情况,观察菌群结构及功能是否同步变化。
-儿童肝病、肥胖
结合饮食、运动、肝酶、胰岛素抵抗和影像学等指标,观察菌群及相关代谢功能是否随健康状态或干预发生变化。
案例一
反复便秘、挑食的学龄前儿童
——重点是重建纤维发酵与排便节律
孩子情况: 4岁
长期偏爱精米面、肉类和零食,蔬菜、豆类及全谷物摄入较少;每周排便约2-3次,粪便干硬,偶有腹胀。身高体重尚在正常范围,但体重增长速度较前放缓。
谷禾肠道菌群检测报告显示,多样性和核心菌群不足,双歧杆菌及Faecalibacterium、Eubacterium rectale、Roseburia等产丁酸菌偏低,肠杆菌科或Escherichia相对偏高。
肠道预测年龄略落后于实际年龄。
编辑
<来源:谷禾肠道菌群检测数据库>
个性化解读
该儿童的主要矛盾不是“检出大肠杆菌就需要清除”,因为大肠杆菌本身也是常见定植菌。结合长期低纤维饮食、排便延迟和产丁酸菌不足,更需要考虑可发酵底物不足、复杂碳水化合物利用和短链脂肪酸生成能力偏弱。
肠道年龄偏低,结合长期饮食单一和排便问题,更倾向于菌群成熟度受限。
干预重点
1、补足菌群底物
在保证总能量摄入的前提下,每周逐步增加食物种类:燕麦、小米、全麦、红薯、南瓜、豌豆、鹰嘴豆、深色蔬菜和适龄水果。对腹胀敏感者,应少量、逐步增加,避免骤然大量补充粗纤维。
2、围绕便秘建立行为干预
益生菌例如罗伊氏乳杆菌 DSM 17938,动物双歧杆菌乳亚种 DN-173 010:有促进肠道转运和增加排便,但儿童证据仍不足以作为常规治疗推荐。
3、减少挤占正餐的高糖、超加工零食
目标是提升食物多样性和纤维来源。
随访指标
优先观察排便是否稳定至每周至少3次、粪便是否由干硬转为成形软便、腹胀是否减少,以及体重增长是否恢复稳定。约2-3个月后可结合症状、饮食记录和菌群趋势,观察双歧杆菌及产丁酸菌是否回升、多样性是否改善。
◉ 发育、营养与长期随访
-生长迟缓、营养不良或吸收不良
结合身高体重、营养摄入、贫血和消化吸收指标,观察菌群变化是否与营养状态相一致。
-神经发育相关研究
可探索菌群及相关代谢物与睡眠、情绪、注意力和神经发育之间的关系,但不能依据菌群检测单独诊断孤独症、多动症或发育迟缓。
◉ 感染、用药相关
-反复呼吸道感染
在免疫缺陷、长期使用抗生素或慢性肺病儿童中,观察菌群失衡是否与感染风险及耐药菌定植有关。
-艰难梭菌感染及反复感染
关注抗生素治疗后菌群恢复情况,以及复发风险是否持续存在。
-抗生素及免疫抑制剂相关菌群扰动
关注菌群多样性、关键功能菌、条件致病菌及耐药相关风险,为后续恢复和感染风险管理提供辅助信息。
案例二
抗生素后稀便、生长放缓的幼儿
——重点是排除感染并支持菌群恢复
孩子情况: 2岁半
近半年因反复呼吸道感染使用过2次抗生素。用药后出现稀便或糊状便、食欲下降,偶有腹痛;近期体重增长不明显。无持续高热,但腹泻反复超过2周。
谷禾肠道菌群检测报告显示,肠道菌群多样性下降、核心菌群不足,双歧杆菌和部分产短链脂肪酸菌减少,乳杆菌相对缺乏,肠杆菌科、克雷伯菌、肠球菌或大肠杆菌相对增加。
编辑
<来源:谷禾肠道菌群检测数据库>
个性化解读
进一步评估显示炎症风险高,对甲酚偏多。肠道预测年龄偏离实际年龄。若同时存在抗生素后稀便、腹胀、食欲下降或排便不规律,可将其视为肠道生态恢复较慢的线索。
干预重点
1、饮食干预
逐步恢复孩子可耐受的多样化饮食,包括适量全谷物、薯类、豆类、蔬菜和水果等发酵底物;避免不必要的抗生素及高糖、超加工零食。
2、益生菌干预
经儿科医生评估,必要时可短期选择有儿童研究依据的特定益生菌株,如鼠李糖乳杆菌GG(LGG)、布拉氏酵母菌,或罗伊氏乳杆菌 DSM 17938;但应以稀便、腹胀、食欲和生长曲线是否改善作为观察终点。
后续关注
在抗生素后的恢复期,肠杆菌科、肠球菌或克雷伯菌相对较多不等于感染。但该儿童同时存在持续稀便和生长发育放缓,因此报告的意义在于提示进一步鉴别:目前的异常究竟主要与抗生素相关的菌群扰动有关,还是仍存在病毒、细菌或寄生虫感染,以及食物不耐受、肠道炎症等其他原因。
若腹泻持续超过1-2周,或出现血便、发热、夜间腹痛、尿量减少、明显体重下降、粪便钙卫蛋白升高等情况,不宜仅依赖饮食调整或益生菌干预,应及时前往儿科就诊。
随访指标
重点观察稀便是否消失、排便次数是否恢复、食欲及体重增长是否改善;在症状稳定后复查时,可关注多样性、双歧杆菌、产丁酸菌与肠杆菌科的整体趋势,不是要求克雷伯菌或肠球菌完全检不出。
成 年 人
成年人肠道菌群总体进入相对稳定阶段,但长期受到饮食、药物、基础疾病、生活方式等因素影响。菌群检测更适合围绕具体问题开展。
★ 1、感染与抗感染治疗
-反复致病菌感染
动态评估粪菌移植或其他微生态治疗后的菌群定植与恢复情况,辅助判断感染复发风险及随访管理效果。
-长期或广谱抗生素使用
动态监测肠道菌群多样性、耐药基因及机会致病菌的变化,为抗菌药物管理和继发感染风险评估提供辅助依据。
★ 2、消化系统疾病
-炎症性肠病
结合临床症状、炎症指标及内镜等检查,观察症状缓解是否伴随肠道炎症、菌群功能和代谢物的同步改善,为疾病活动度评估和疗效随访提供辅助依据。
编辑
-肠易激综合征
结合腹痛、排便模式、饮食习惯及心理因素,观察肠道菌群变化与症状波动的相关性,为个体化生活方式和饮食管理提供辅助依据。
-结直肠癌筛查和术后随访
探索菌群及其代谢物能否作为现有筛查和复发监测的辅助信号。
-肝硬化和肝性脑病
监测氨代谢、胆汁酸、肠屏障和炎症相关菌群变化。
针对肝硬化肠道微生物群的策略
编辑
Trebicka Jonel et al, Nat Rev Gastroenterol Hepatol, 2020
-胰腺疾病或胆道疾病
研究菌群与胆汁酸代谢、炎症及治疗反应之间的关系。
★ 3、代谢与心血管疾病
-肥胖和减重治疗
观察饮食、运动、药物或减重手术后,菌群代谢物是否与体重、脂肪分布和胰岛素敏感性同步变化。
-糖尿病和糖尿病前期
研究菌群、短链脂肪酸和胆汁酸是否与餐后血糖及降糖药反应相关。
-代谢相关脂肪性肝病
结合肝酶、影像学和胰岛素抵抗,评估生活方式干预后的菌群变化。
-动脉粥样硬化和心血管风险
关注菌群产生的氧化三甲胺等代谢物与心血管事件风险的关系。
-高血压
探索菌群代谢物与血压、炎症及药物反应之间的联系。
★ 4、神经、心理与衰老相关场景
-抑郁、焦虑和睡眠障碍
探索菌群与炎症、代谢物及药物反应之间的关联,但不能用来单独诊断心理或精神疾病。
-衰弱和肌少症
结合营养、运动、炎症和肌肉量,观察菌群是否反映老年人的功能状态。
-术前术后管理
研究菌群是否与手术感染、恢复速度、肠麻痹和并发症风险相关。
老 年 人
编辑
▲ 1、感染与住院风险
-长期照护或反复住院老人
监测抗生素、制酸药和管饲对菌群及耐药基因的影响。
-反复艰难梭菌感染
评估菌群恢复、复发风险及微生态治疗效果。
-脓毒症、肺炎或尿路感染后
观察菌群失衡是否与感染复发、耐药菌定植和恢复速度相关。
-术前与术后恢复
探索菌群是否与术后感染、肠麻痹、营养恢复和住院时间有关。
▲ 2、营养、衰弱与肌肉功能
-营养不良或体重下降
结合白蛋白、饮食摄入、贫血和生长状况,判断菌群功能是否与营养吸收和炎症有关。
-衰弱和肌少症
观察短链脂肪酸、氨基酸代谢和菌群多样性是否与肌肉量、握力、步速和跌倒风险相关。
编辑
doi: 10.3390/biomedicines14050976.
-吞咽障碍或管饲
评估不同营养配方、纤维补充和喂养方式对菌群及排便状况的影响。
-骨质疏松和骨折康复
研究菌群、胆汁酸代谢、炎症与骨代谢和康复能力之间的关系。
▲ 3、慢病与药物反应
-多重用药
分析质子泵抑制剂、二甲双胍、泻药、阿片类药物和抗生素等长期使用造成的生态变化。
老年多病状态下肠道菌群调节药物疗效的核心机制
编辑
doi.org/10.1016/j.arr.2026.103023
-糖尿病、脂肪肝和心血管疾病
观察饮食、运动或药物干预后,菌群代谢物是否与血糖、血脂和炎症同步改善。
-肾功能不全
关注尿毒素相关代谢物及其与肠道菌群、炎症和肾功能变化的关系。
-药物疗效和毒性差异
探索菌群是否影响抗凝药、免疫抑制剂、化疗药或精神科药物的代谢。
▲ 4、神经和认知功能
-帕金森和阿尔茨海默病
研究菌群与便秘、肠屏障、神经炎症及疾病进展的关系。
帕金森病中微生物-肠-脑轴的示意图
编辑
Wang Q, et al., Brain. 2021
-认知下降、抑郁和睡眠障碍
观察菌群代谢物与炎症、睡眠和情绪变化的关联。
-长期便秘或失禁
结合饮水、活动量、泻药和神经功能,评估菌群变化是否与排便障碍相关。
-跌倒和功能衰退
探索菌群、营养、肌少症和全身炎症是否共同提示功能下降风险。
▲ 5、肿瘤与免疫相关场景
-老年肿瘤患者接受免疫治疗
研究菌群是否与疗效、耐药和免疫相关不良反应有关。
编辑
-放化疗期间
监测菌群变化与腹泻、黏膜损伤、感染及营养恶化的关系。
-血液系统疾病或移植治疗
评估菌群失衡与感染、移植物抗宿主病和治疗耐受性的联系。
因此,有意义的检测,始终应该建立在明确的人群特征、具体健康问题以及后续可验证的管理目标之上。
肠道菌群研究的价值,正在从“寻找差异菌”逐步转向“理解菌群功能、识别健康轨迹和辅助健康管理决策”。在不同疾病中,菌群所扮演的角色并不相同:有时可能参与疾病发生,有时更多是疾病、药物或饮食改变留下的生物学记录,也有时能够反映治疗反应和复发风险。
炎症性肠病
菌群是参与者,也是受损肠道记录器
炎症性肠病是目前肠道菌群研究较为深入的疾病领域之一。
IBDMDB、iHMP等纵向研究显示,活动性炎症性肠病通常伴随:
动物实验进一步发现,将部分IBD患者来源的菌群移植到易感动物后,可能加重结肠炎表型;特定菌群和代谢物也可能通过影响Treg/Th17平衡、肠屏障及炎症信号参与疾病过程。
这些证据说明菌群具有潜在病理作用,但这并不能简单解释为“某一株细菌导致了IBD”。IBD本身造成的炎症、氧化应激、肠屏障损伤和药物治疗,同样会重新塑造肠道环境。
目前,菌群检测在IBD中的应用更适合集中在几个方向:
疾病活动度辅助评估
与粪便钙卫蛋白、CRP、症状及内镜结果结合。
治疗反应监测
观察生物制剂、激素或营养治疗后,菌群功能是否随着炎症改善而逐步恢复。
缓解期和复发风险观察
部分患者症状缓解后,菌群仍可能处于不稳定状态,纵向随访有助于观察这种状态是否与后续复发相关。
复发前轨迹识别
通过连续检测,寻找临床症状出现前可能发生的菌群和代谢变化。
微生态干预的辅助评估
在粪菌移植或其他微生态干预中,用于观察菌群重建和治疗效果;研究适宜人群和疗效伴随评估。
肥胖、糖尿病
从平均建议走向个体反应
肥胖和糖尿病是另一个积累了大量菌群研究的领域。
动物实验发现,肥胖相关菌可能影响宿主从食物中获取和储存能量;将肥胖人与瘦人来源的菌群移植到无菌动物后,也可以在一定程度上传递体脂和代谢表型。
这类研究提示,菌群与代谢状态之间并不只是简单的统计相关,而可能具有一定的可转移生物学效应。
但在人类中,肥胖和糖尿病同时受到总能量摄入、遗传、睡眠、运动、药物、压力和社会环境影响。菌群是其中一个环节,不能被简化成单一治疗靶点。
更接近临床应用的是个体化餐后反应预测。
研究表明,结合菌群、饮食、体测、连续血糖和血液指标,可以预测不同个体对相同食物的餐后血糖反应。由此,菌群检测可以拓展到:
癌 症
从发生风险到治疗反应监测
肿瘤是近年来微生物组临床转化较为活跃的方向之一。
例如,在结直肠癌患者的肿瘤组织和粪便中,可以观察到包括具核梭杆菌在内的多种微生物信号。
部分研究提示,这些微生物可能通过黏附、慢性炎症、DNA损伤、代谢物和免疫调控等途径参与肿瘤微环境形成。
但在肿瘤领域更加受到关注的方向,是菌群与治疗反应之间的关系。
多项研究发现,免疫检查点抑制剂应答者与非应答者在菌群多样性、特定菌群和代谢功能方面存在差异;抗生素暴露也可能影响部分患者的免疫治疗效果。
部分粪菌移植联合PD-1抑制剂的临床研究进一步发现,一些原本对治疗无应答的患者可能重新出现临床获益,并伴随供体菌群定植和免疫激活相关信号。
目前更现实的精细化应用包括:
感 染
菌群临床价值最成熟的场景之一
感染是目前菌群临床应用较容易理解的场景。
其中,复发性艰难梭菌感染是微生态治疗证据较为成熟的代表。
随机试验显示,经过严格筛选和标准化处理的供者菌群,可以显著降低部分复发性艰难梭菌感染患者的再次复发风险;胶囊化微生物群产品和标准化微生态制剂也在不断发展。
这一场景的关键并不是寻找患者“缺少哪一种有益菌”,而是判断整个肠道生态是否受到严重破坏。
实际评估可以综合考虑:
注:这一领域同时说明,微生态治疗只有在明确适应证、规范供体或标准化产品和监管框架下,才能发挥其价值。但不能被泛化为减肥、抗抑郁、抗癌或清理肠道的通用疗法。
肝病、肾病与心血管疾病
菌群代谢物与器官互作
肠道菌群的作用并不局限于消化道,还通过肠-肝轴、肠-肾轴、肠-心轴等影响全身代谢。
肝病
在代谢相关脂肪性肝病、肝硬化和肝性脑病中,可以重点关注:
肾病
慢性肾病患者的菌群可能参与尿毒素生成、炎症和氧化应激。菌群检测可作为研究和随访的辅助信息,结合肾小球滤过率、尿蛋白、炎症指标、饮食和透析状态,观察尿毒素相关代谢功能是否发生变化。
心血管疾病
部分菌群代谢物,如氧化三甲胺,与动脉粥样硬化和心血管风险存在研究关联。实际应用不能仅依据一个代谢物判断风险,而应结合血脂、血压、血糖、肾功能、饮食结构和既往心血管病史进行综合分析。
女性健康与生殖
研究不断增加
女性不同生命阶段的激素变化、妊娠、饮食和药物使用,都会影响肠道及生殖道微生态。
目前研究和应用方向主要包括:
复发性细菌性阴道病或念珠菌感染
观察微生态恢复和复发轨迹。
妊娠期代谢管理
研究菌群与妊娠糖尿病、炎症和营养状态的关系。
围绝经期健康管理
结合体重、血糖、骨健康和心血管风险观察菌群代谢。
辅助生殖研究
探索生殖道微生态与胚胎着床和妊娠结局的关系。
骨质疏松和绝经后代谢变化
关注胆汁酸、炎症和骨代谢相关通路。
注:这些方向仍需严格区分研究性关联和成熟临床应用,尚不能用菌群结果单独判断生育能力或决定治疗方案。
神经精神疾病
有信号,但仍需长期验证
肠-脑轴涉及迷走神经、免疫、短链脂肪酸、色氨酸代谢、胆汁酸、肠屏障以及微生物神经活性分子。
抑郁、焦虑、孤独症、帕金森病研究中经常观察到菌群差异,动物模型也显示菌群转移可能影响行为和神经炎症。
但这些疾病同时受到药物、饮食、运动、睡眠、社会环境以及疾病本身影响,因此人群研究中的菌群差异往往存在较多混杂因素。
注:现阶段,不应根据菌群检测诊断抑郁、焦虑、孤独症或认知障碍,也不能用菌群检测替代神经科、精神科的规范诊疗。
较合理的应用方向包括:
长寿与健康老化
不是寻找长寿菌,是识别功能韧性
“长寿菌”是公众关注度很高、也容易被过度解读的概念。
部分长寿队列发现,健康长寿老人可能具有不同于普通老年人的菌群组成、代谢能力和生态稳定性,例如部分短链脂肪酸、胆汁酸和维生素相关代谢功能可能更加活跃。
但长寿并不由某一个菌属决定。
长寿人群通常还具有不同的饮食结构、运动习惯、睡眠、社会关系、医疗条件、遗传背景和生活环境。因此,观察到的菌群特征既可能参与健康老化,也可能是长期健康生活方式和良好身体状态的结果。
因此,长寿方向更适合发展为健康老化和功能韧性评估,重点关注:
因此,有价值的健康老化菌群评估,不是告诉一个人有没有长寿菌,而是进一步理解其肠道生态是否具有良好的代谢能力、稳定性和恢复能力。
随着肠道菌群检测的发展,正在让我们以前所未有的方式,观察人体内部这个复杂而动态的生态系统。重要的是,理解这些变化发生在怎样的个体、疾病和生活背景下,又是否与症状、营养状态、炎症水平、治疗反应及长期健康轨迹相一致。
因此,肠道菌群检测既不应被过度神化,也不应因为其动态性和个体差异而被简单否定。
在合适的人群和场景中,通过规范采样、可靠数据库、功能分析,并与病史、临床指标和纵向随访相结合,它可以额外提供传统检查之外的一层微生态信息。
未来,肠道菌群检测的方向,逐渐走向更精细的人群分层、更可靠的功能评价,以及菌群、代谢物、临床指标和真实健康结局的整合。从儿童生长发育到老年衰弱,从感染恢复到炎症性疾病、代谢健康、肿瘤治疗和精准营养,这些不同的应用场景最终都指向同一个问题:菌群的变化能否帮助我们更早理解身体正在发生什么,并为下一步决策提供有意义的依据。
当菌群检测从一次静态的快照,
走向连续的、个体化并能够与
真实健康结局相互验证的动态评估,
关于菌群更有意义的故事才刚开始。
但, 这些的前提是 检测准确
谷禾健康
柯林斯氏菌属(Collinsella)是人类肠道中常见的一种革兰氏阳性杆状、非运动性专性厌氧菌,能发酵多种碳水化合物,产生氢气、乙醇、甲酸和乳酸等代谢产物。
Collinsella既不如双歧杆菌那样知名,也不像艰难梭菌那样“危险”。尽管Collinsella常被视为共生菌,但随着宏基因组学、代谢组学和宿主基因组学研究的深入,人们发现它在非酒精性脂肪性肝病(NAFLD/NASH)、类风湿关节炎(RA)、肠道炎症性疾病、妊娠糖尿病、阿尔茨海默病(AD)以及抑郁症等多种慢性疾病中频繁与疾病相关,逐渐成为一个反复出现的“可疑信号”。
重要的是,研究发现:在非酒精性脂肪性肝炎(NASH)患者中,Collinsella的丰度会随疾病由单纯脂肪肝进展至炎症和纤维化阶段而逐步升高,并与内源性乙醇生成增加和肝脏炎症加剧密切相关;在类风湿关节炎(RA)患者中,它作为扩增的稀有谱系菌,可提高肠道通透性并诱导 IL‑17 相关炎症,从而经肠道远程影响关节;在阿尔茨海默病的遗传学研究中,Collinsella 甚至被鉴定为与 APOE4 危险等位基因正相关的促炎风险菌属。
因此,Collinsella或许并非只是被动随环境波动的共栖菌,而更可能是多种慢性炎症性和代谢性疾病网络中的“放大器”:在遗传易感、高脂高糖低纤维饮食和免疫异常等因素叠加时,这一小众菌属会被选择性富集,并通过改变代谢产物、重塑胆汁酸组成和削弱肠屏障功能,推动局部乃至全身炎症的级联放大。
本文将结合最新的临床和基础研究,系统梳理 Collinsella 的分类与生物学特征、在不同疾病中的丰度变化及其潜在致病(或促病)机制。
现有证据提示,提高膳食纤维摄入、控制体重和改善代谢状态有望降低 Collinsella 水平;但其在不同疾病情境及菌株层面的功能差异仍需大规模功能研究进一步阐明。
柯林斯氏菌属(Collinsella)是放线菌门Coriobacteriaceae科下的严格厌氧革兰氏阳性杆菌属。在人体胃肠道中存在,主要包含3个有效物种(C.aerofaciens、C.intestinalis、C.stercoris)。
1
细胞形态
•革兰氏染色:阳性
•形态与大小:Collinsella通常为细长杆状、偏圆柱形,在显微镜下呈现为单端或较短链状的杆状细胞,以链状排列为特征(链长因物种而异):
C.aerofaciens:链长6-120个细胞,细胞大小0.3-0.7×1.2-4.3 μm;
C.intestinalis:链长2-20个细胞,细胞大小0.3-0.5×1.2-2.2 μm;
C.stercoris:链长2-20个细胞,细胞大小0.3-0.4×1.3-2.4 μm。
Collinsella bouchesdurhonensis
•特殊结构:不形成芽孢、无鞭毛(不运动)
Collinsella
来源:https://microbiomology.org/microbe/collinsella/
2
生长环境
•氧气需求:对氧敏感,喜好低氧或厌氧环境,生长需要合适的培养基与葡萄糖或其他碳源,常在偏厌氧条件下生长良好。
•温度条件:在37℃左右下适宜生长。
•菌落特征:中心呈白色或灰色、边缘透明,部分菌株(如C.aerofaciens)可见突起。
•保存方法:短期(数周)置于EG琼脂培养皿(厌氧罐);长期(-80℃甘油悬液或冻干,含10%脱脂乳稳定剂)。
3
人群分布
•丰度与流行率:主栖于人类肠道,尤其是结肠区段的微环境中。也可在口腔、泌尿生殖道等部位的微生物群落中发现,但肠道是其核心生态位。
C.aerofaciens:人类肠道最丰富的柯林斯氏菌属(Collinsella)之一,约存在于90%以上人群肠道中;
C.intestinalis、C.stercoris:也广泛存在于人类肠道,但丰度低于C.aerofaciens。
•人群差异:Collinsella在健康人与疾病患者间相对丰度存在差异,且受疾病类型、人群特征、饮食结构和地域等因素影响。
在肥胖、抑郁症、肠道炎症及妊娠相关代谢异常等疾病中,其丰度或相关功能通路常出现具有统计学意义或趋势性的改变。
4
代谢能力
•核心代谢:葡萄糖发酵为严格厌氧发酵,产物包括乙醇、甲酸、氢气(H₂)、乳酸(无丙酸、丁酸)。
•糖发酵谱(物种间存在差异):
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注:“+”产酸,“-”不产酸;数据基于6株aerofaciens、2株intestinalis、8株stercoris。
•酶活性:
C.aerofaciens:弱酸性磷酸酶(+)、弱亮氨酸芳胺酶(+);
C.intestinalis:亮氨酸芳胺酶(+)、酸性磷酸酶(+)、N-乙酰-β-葡萄糖苷酶(+);
C.stercoris:酸性磷酸酶(+)、β-半乳糖苷酶(+)、N-乙酰-β-葡萄糖苷酶(+)。
•细胞壁特征:肽聚糖为A4型,种间亚型不同:
C. aerofaciens:A4β型(肽亚基:L-Ala-D-Glu-L-Orn-L-Asp;肽间桥:L-天冬酰胺);
C. intestinalis:A4α型(肽亚基:L-Ala-D-Glu-L-Lys-D-Glu;肽间桥:D-谷氨酸);
C. stercoris:A4β型(肽亚基:L-Ala-D-Glu-L-Orn-D-Asp;肽间桥:D-天冬酰胺)。
基因组特征:DNA G+C含量60-65 mol%。
注:某些研究提示其对脂质代谢、宿主能量代谢及炎症反应可能具有调控作用,尽管具体产物比例及机制需结合不同物种与个体状况解析。
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耐药性
Collinsella对多数常见抗生素敏感,但对β-内酰胺类(头孢他啶、头孢替坦)和单环β-内酰胺类(氨曲南、卡芦莫南)耐药。
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与人体及其他微生物的互作
•共生地位:Collinsella是人类肠道正常菌群之一,一般情况下无致病性(原文明确“None of these three species exhibit pathogenicity”)。
•潜在功能:作为肠道优势菌,可能参与碳水化合物发酵(产乙醇、乳酸等),间接影响肠道pH和短链脂肪酸平衡。
•与疾病联系:在特定疾病背景下(如抑郁症、肥胖相关疾病、炎症性肠病、妊娠相关代谢改变等)其丰度变化与疾病表型、代谢指标之间存在潜在关联,需结合因果研究进一步验证。
•生态位竞争:可能与其他厌氧菌(如双歧杆菌、乳杆菌)竞争碳源。与部分菌群的具体互作见下表:
增强:
Bacteroidales
Bacteroides
Odoribacter
Peptococcaceae
抑制:
Bifidobacterium
Coriobacteriales
Adlercreutzia
Collinsella
Porphyromonas
Prevotella
Clostridium
Clostridiales incertae sedis
Clostridiales Family XIII. Incertae Sedis
Blautia
Coprococcus
Dorea
Lachnospiraceae
Ruminococcaceae
Ruminococcus
Dialister
Campylobacteraceae
Erysipelotrichaceae
被抑制:
Bifidobacterium
Coriobacteriales
Adlercreutzia
Collinsella
Bacteroidales
Bacteroides
Porphyromonadaceae
Odoribacter
Parabacteroides
Porphyromonas
Prevotella
Rikenellaceae
Alistipes
Turicibacter
Streptococcus
Clostridiales
Catabacteriaceae
Clostridium
Clostridiales incertae sedis
Peptoniphilus
Clostridiales Family XIII. Incertae Sedis
Lachnospiraceae
Blautia
Lachnospiraceae
Coprococcus
Dorea
Eubacterium
Lachnobacterium
Lachnospira
Roseburia
Lachnospiraceae
Peptococcaceae
Ruminococcaceae
Ruminiclostridium
Acetivibrio
Eubacterium
Faecalibacterium
Oscillospira
Ruminococcus
Acidaminococcus
Dialister
Phascolarctobacterium
Veillonella
Rubrivivax
Alcaligenaceae
Oxalobacter
Bilophila
Desulfovibrio
Campylobacteraceae
Enterobacteriaceae
Escherichia
Erysipelotrichaceae
Holdemania
Akkermansia
1
类风湿关节炎 ↑↑↑
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影响因子:10.675
▸ 丰度变化
16S 测序显示,类风湿关节炎(RA)患者肠道微生物多样性下降。在属水平上,Collinsella与Eggerthella扩增,而有益属Faecalibacterium减少。
随机森林等模型表明,Collinsella 是可区分 RA 与对照的重要特征属之一。
类风湿性关节炎患者的微生物谱系
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doi:10.1186/s13073-016-0299-7
在类风湿关节炎患者及其一级亲属的代谢组学中,Collinsella 的丰度与多种代谢物(β‑丙氨酸、α‑氨基己二酸、天冬酰胺等)水平显著升高相关。
▸ 可能机制
1.增加肠道通透性、破坏屏障
•体外 CACO‑2 细胞实验:Collinsella aerofaciens下调紧密连接蛋白 ZO‑1、Occludin 表达,提高肠上皮通透性。
•DQ8 关节炎易感小鼠:口服 Collinsella 后 FITC‑Dextran 渗漏增加,提示肠屏障功能受损。
2.促进炎症与 Th17 反应
•Collinsella 诱导上皮细胞产生 IL‑17A 及趋化因子 CXCL1、CXCL5,可募集中性粒细胞并激活 NF‑κB 通路,与关节炎炎症放大相关。
•在人源化关节炎小鼠模型中,补充 C. aerofaciens提高 T 细胞增殖并加重关节炎发生率/严重度。
3.代谢‑免疫交互
•类风湿关节炎队列中,Collinsella 丰度与 α‑氨基己二酸、天冬酰胺等代谢物高度正相关,这些代谢物与自身免疫、胶原老化及凋亡阻断有关,可能参与胶原相关自身免疫反应。
2
非酒精性脂肪肝 ↑↑↑
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影响因子:7.74
▸ 丰度变化
在活检证实的非酒精性脂肪性肝炎(NASH)队列中,肠道 Collinsella显著升高:对照组相对丰度约 0.29%,NASH 无肝硬化为 3.45%,合并肝硬化为 4.38%,随疾病进展逐级上升,并被认为是与 NASH 相关性最强的属。
与非酒精性脂肪性肝炎显著相关的OTU
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doi: 10.1080/19490976.2019.1681861.
iScience 研究同样显示,肥胖及非酒精性脂肪性肝患者肠道中 C. aerofaciens 丰度显著高于健康人,是核心 OTU 中最丰富且自健康向肥胖再到非酒精性脂肪性肝持续升高的物种之一。
▸ 可能机制
1.脂质代谢与血脂异常
•Collinsella丰度与血脂紧密相关;
•与甘油三酯(TG)和总胆固醇呈正相关;
•与HDL‑C负相关。
提示 Collinsella 相关代谢通路可影响宿主脂质代谢,促发或加重 NAFLD/NASH 相关的高 TG、低 HDL 表型。
2.胆汁酸与肠屏障/肠‑肝轴
临床上,减少包括 Collinsella 在内的 7α‑脱羟基化菌的抗生素治疗与粪便次级胆汁酸下降相关,为其通过胆汁酸‑肠‑肝轴推动 NAFLD 进展提供了机制支撑。
3.内源性乙醇与肝炎症/纤维化
NASH 患者来源的 C.aerofaciens 基因组富集碳水化合物代谢、脂肪酸合成和促炎功能基因;
小鼠补充 C. aerofaciens(尤其在胆碱缺乏高脂饮食背景下)出现:循环乙醇水平升高;肝脏甘油三酯和羟脯氨酸明显升高;肝组织炎症评分升高,NF‑κB、TNF‑α、IL‑6 上调,IL‑10 下调,纤维化和脂质摄取相关基因表达增加。
说明 C. aerofaciens 通过提高内源性乙醇和促炎/促纤维化信号,直接推动 NAFLD 向 NASH 发展。
3
青少年重度抑郁障碍 ↓↓↓
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影响因子:5.28
▸ 丰度变化
青少年重度抑郁障碍(MDD)患者中,Collinsella显著降低(多种差异分析工具结果一致);此外,Collinsella与性别、Claudin-5和TNF-α呈负相关。
重度抑郁症和对照组之间的α多样性和β多样性
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doi:10.1038/s41398-025-03743-3
▸ 可能机制
1.短链脂肪酸与肠–脑轴
醋酸和乳酸是Collinsella的主要发酵产物,这一特征可能调节宿主免疫并影响肠脑轴。结合既往研究,研究人员推测Collinsella丰度下降导致 SCFA 生成减少,进而破坏肠道屏障完整性,促进有害肠源性物质渗漏,加重抑郁的发生与发展。
2.胆汁酸–免疫–脑功能
C.aerofaciens具胆汁酸代谢能力,胆汁酸谱改变被证实可影响认知与情绪(在 MDD 模型中已有证据);Collinsella 减少可能打乱这一调节轴。
4
妊娠糖尿病 ↑↑↑
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影响因子:4.546
▸ 丰度变化
多项研究报道:柯林斯氏菌属(Collinsella)在妊娠糖尿病(GDM)患者中丰度升高。
在提供的 GDM 队列研究中:
属水平:Collinsella 在 GDM 组显著富集;
种水平:C. aerofaciens 在 GDM 组富集。
并且C. aerofaciens 与孕早期空腹血糖呈正相关
(r ≈ 0.19,p ≈ 0.04)。
肠道微生物多样性、群落组成和功能差异
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doi:10.3390/nu18030381
▸ 关联的代谢与通路
妊娠糖尿病(GDM)病例中,与 Collinsella 富集同时,功能通路上:
•D‑galactarate、D‑glucuronate 等糖醛酸及相关碳水化合物降解通路富集;
•脂肪酸 salvage 通路差异显著。
这些变化与 GDM 中观测到的:甘油‑3‑磷酸、芳香族氨基酸升高,部分脂肪酸和维生素类下降等代谢谱异常相吻合。
肠道微生物群及代谢物与临床指标之间的相关网络
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doi:10.3390/nu18030381
▸ 可能机制
1.碳水化合物与胆汁酸代谢
•通过强化某些碳水化合物降解通路,可能推动肠腔可利用能量增加,助推高糖/胰岛素抵抗表型。
•已有基因组学工作显示 C. aerofaciens 具备较强胆汁酸代谢能力,可通过胆汁酸‑受体轴影响葡萄糖和脂质代谢。
2.炎症与通透性
•Collinsella 被证明可降低紧密连接蛋白表达、增加肠道通透性、促进 IL‑17A 产生,这种“屏障受损+免疫激活”的模式同样可加重GDM的全身炎症与胰岛素抵抗。
5
肠道炎症性疾病(IBD、IBS)↑↑↑
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影响因子:4.235
▸ 丰度变化
总结性资料指出:Collinsella过度增殖与炎症性肠病(包括克罗恩病、溃疡性结肠炎)和肠易激综合征相关,多为升高报道。
在物种层面,Collinsella aerofaciens 被研究人员认为“具有临床意义的菌种”之一,因为其丰度与炎症生物标志物显著相关。
IBD患者肠道微生物群的分类学特征
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doi:10.3389/fmicb.2025.1538620
▸ 可能机制
一方面发酵碳源,产生乳酸、乙酸和氨等代谢物;
另一方面在炎症环境中“适应性扩增”,伴随屏障破坏和菌群深度重塑,通过下调紧密连接蛋白、提高肠道通透性,共同作用于肠屏障和局部免疫,引发或加重肠壁炎症与黏膜损伤。
6
超重及肥胖人群 ↑↑↑
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影响因子:4.235
▸ 丰度变化
多篇肥胖研究中,Collinsella(尤其C.aerofaciens)在超重和肥胖人群中升高,在正常体重人群中相对较低:
Collinsella被16S与宏基因组 LEfSe 同时鉴定为肥胖标志属,而 Faecalibacterium、Roseburia 等为健康标志。
在分级肥胖研究中,Collinsella aerofaciens 在超重和 III 级肥胖人群丰度特别高;属水平 Collinsella 随肥胖等级总体呈上升趋势。
正常体重和肥胖生物标志物分析
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doi:10.3389/fmicb.2025.1538620
▸ 关联表型
与LDL胆固醇、体脂增加呈正相关,多项研究指出:
超重/肥胖人群中C.aerofaciens丰度越高,LDL越高。
▸ 可能机制
1.代谢层面:参与胆汁酸代谢,可能通过改变胆汁酸组成和受体信号(FXR/TGR5 等),影响胆固醇代谢、脂质代谢与胰岛素敏感性。
2.炎症与屏障:与肥胖相关的低度慢性炎症相关:Collinsella 升高常出现在伴有代谢炎症和微生态失衡的状态。
在功能预测中,重度肥胖中 Collinsella 参与 RNA 聚合酶、核糖体相关通路,提示其处于高代谢、应激反应增强的状态,可能与炎症环境适应有关。
7
阿尔兹海默病 ↑↑↑
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影响因子: 3.998
▸ 丰度变化
该研究基于 MiBioGen 联盟最大规模的肠道菌群 GWAS 数据,对 119 个属的遗传多基因风险评分(PRS)与阿尔茨海默病(AD)病例/对照进行了相关分析,并在第二个独立样本中复制,随后合并做 meta 分析。
在发现队列中,先筛出 20 个与 AD 遗传相关的属;在复制队列中仍独立显著的有 3 个属:
Eubacterium fissicatena(保护因素)、Collinsella 和 Veillonella(风险因素)。
这些结果表明:在携带更高 AD 遗传风险(尤其 APOE4)的个体中,宿主遗传背景倾向于“驱动”更高的 Collinsella 丰度,因此 Collinsella 被视为 AD 的潜在“促病菌属”。
▸ 可能机制
1.促炎性菌属通过肠‑脑轴促进 AD 发生
•Collinsella在多项研究中被归类为促炎属;
•结合既往对 Collinsella 的认识(胆汁酸代谢、短链脂肪酸谱改变、肠屏障通透性增加、促炎因子上调),推测其可能改变肠道通透性与全身炎症水平;增强脑内神经炎症,从而促进 AD 相关病理过程。
2.与 APOE‑脂质代谢‑炎症轴的交互
•APOE rs429358 风险等位基因(APOE4)本身与脂质代谢紊乱和脑内炎症密切相关。
•Collinsella 的遗传 PRS 与 APOE 风险等位基因正相关,提示:
宿主脂质代谢和炎症易感的遗传背景(APOE4)倾向于更高的 Collinsella 丰度;
这种“宿主基因–菌群”耦合,可能共同推动脂质代谢异常+慢性炎症,从而增加 AD 风险。
柯林斯氏菌属(Collinsella)(尤其是C.aerofaciens)的丰度主要受饮食结构(纤维、脂肪、能量摄入)、体重/代谢状态、环境暴露(重金属)、宿主遗传与黏液生态位等多重因素影响。
1.饮食与体重相关因素
低膳食纤维摄入:与Collinsella丰度增加相关,见于超重/肥胖孕妇和非酒精性脂肪性肝炎患者。
高脂饮食:在高脂相关人群中,Collinsella丰度偏高;通过结构化低热量减重可显著降低其丰度。
高蛋白减重饮食与高纤维饮食:总体与Collinsella丰度降低相关,见于肥胖/2型糖尿病成人。
总脂肪和糖摄入偏高:与Collinsella丰度呈正相关趋势,见于非酒精性脂肪性肝炎患者。
2.环境暴露与宿主因素
重金属暴露(As、Pb、Hg):系统综述显示,高暴露水平重金属可增加 Collinsella 丰度。
宿主遗传与血型/分泌型状态:大型队列研究表明,分泌 A/B/AB 抗原者的 Collinsella丰度略高,但受纤维摄入调节,整体受分泌型影响较小。
性别与代谢综合征:在代谢综合征中,女性 Collinsella 丰度高于男性,提示性别激素或脂质谱差异的作用。
3.与疾病和代谢表型的联动
Collinsella 高丰度与高胰岛素、高甘油三酯、总胆固醇、尿酸、炎症负荷等表型相关,这些代谢状态本身也与高脂、低纤维饮食和肥胖密切相连,从而形成“饮食–代谢–Collinsella”的正反馈。
综合来看,低纤维、高脂/高能量饮食、肥胖及某些环境重金属暴露是导致的 Collinsella 升高驱动因素;高纤维和减重干预则倾向于降低其丰度。宿主遗传、性别和分泌型对其影响存在,但目前证据相对较弱。
主要参考文献
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