帶您認(rèn)識生活在我們腸道中的常見微生物居民!
小楊 / 2024-08-07 09:24:08
百歐博偉生物:我們的腸道中生活數(shù)以萬億計的微生物,共同組成了我們的腸道菌群,它們就如同生活在腸道家園里的“居民”。
它們與我們互惠共生,在我們的身心健康中發(fā)揮重要作用。它們幫助我們消化,促進(jìn)營養(yǎng)物質(zhì)的吸收,制造多種維生素和氨基酸,中和毒素,并刺激腸道轉(zhuǎn)運。同時,它們在人體的免疫系統(tǒng)中也扮演著重要的角色,它的存在可以阻止致病菌在腸道中扎根,它能產(chǎn)生抗菌物質(zhì),殺死危險的細(xì)菌,它還能刺激淋巴細(xì)胞和抗體的產(chǎn)生,它的抗菌和抗毒特性還使其發(fā)揮抗炎作用。這就是腸道細(xì)菌的日常,它們就是這樣日復(fù)一日的為我們的健康保駕護(hù)航。
今天,我們就來一起了解生活在我們腸道中的一些常見的微生物“居民”。
腸道各處的微生物“居民”大不相同
我們消化道的所有區(qū)域在某種程度上都被微生物占據(jù),但是當(dāng)我們沿著腸道向前移動時,相關(guān)微生物群落的密度、組成和性質(zhì)都會發(fā)生顯著變化。
口腔是很好的細(xì)菌定植場所,特別是牙齒表面以及牙齒與牙齦之間的縫隙。牙齒允許微生物生物膜的形成,不同的物種相互附著在一起,并以高度結(jié)構(gòu)化的方式附著在牙齒表面。微生物生物膜也可以在其它地方形成,例如在植入的導(dǎo)管上,但是上皮細(xì)胞的快速更新可能限制了它們在腸道深處的形成。牙齒和牙齦感染會對健康產(chǎn)生重大影響,不僅導(dǎo)致蛀牙,還會對心臟、大腦和免疫系統(tǒng)產(chǎn)生影響。這些問題是由于致病性口腔細(xì)菌造成的,比如變異鏈球菌和厭氧菌牙齦卟啉單胞菌。牙齦卟啉單胞菌產(chǎn)生的牙齦菌蛋白酶gingipain被認(rèn)為是阿爾茨海默病的一個致病因素。
吞咽后腸道內(nèi)容物的快速通過決定了健康的食道只有非常少的微生物,而高酸性的胃也阻止了大多數(shù)定植者。然而,一些特殊的微生物卻能在胃壁上定居下來,特別是幽門螺旋桿菌。
食物離開胃進(jìn)入十二指腸,然后進(jìn)入空腸,再進(jìn)入回腸,食物的消化和營養(yǎng)的吸收就主要在這些部位發(fā)生。小腸壁上有大量的指狀突起,稱為腸絨毛,大大增加了營養(yǎng)物質(zhì)吸收的表面積。小腸內(nèi)腸道內(nèi)容物的快速轉(zhuǎn)運限制了微生物的定植,但是微生物密度會沿著小腸向前穩(wěn)步增加,到回腸時達(dá)到約每毫升內(nèi)容物1億個。小腸壁,特別是回腸,也含有大量的免疫細(xì)胞,構(gòu)成免疫系統(tǒng)的一部分,稱之為腸道相關(guān)淋巴組織。因此,這是微生物與免疫系統(tǒng)相互作用的主要部位。
大腸擁有最高的微生物密度,每克腸道內(nèi)容物可達(dá)1000億個。這種高密度說明與小腸相比腸道轉(zhuǎn)運更慢,允許微生物發(fā)酵膳食纖維以促進(jìn)其生長。與小腸相反,健康的結(jié)腸有厚厚的保護(hù)性黏液層,將腸道菌群與結(jié)腸上皮細(xì)胞分開。黏液有兩層,靠近腸壁的一層非常致密,基本上沒有微生物,而外層更彌散,包含一些微生物,包括一些通過降解黏液獲得能量的微生物。這種黏液屏障的局部破壞,會導(dǎo)致腸道細(xì)菌和宿主細(xì)胞之間更密切的接觸,這也是炎癥性腸病相關(guān)的問題之一。
人類的大腸始于被稱為盲腸的區(qū)域,盲腸上還附著著一個非常短的盲管,即闌尾。闌尾是非常容易遭受細(xì)菌感染的部位,手術(shù)切除是相當(dāng)常見的。盲腸與升結(jié)腸相連,升結(jié)腸通向橫結(jié)腸,然后至降結(jié)腸和直腸。我們關(guān)于腸道菌群的大部分信息來自于對糞便樣本的分析,這些樣本被認(rèn)為主要反映了降結(jié)腸的菌群。事實上,已有的為數(shù)不多的研究表明,沿著結(jié)腸的不同部位,甚至與回腸末端相比,菌群組成可能差別不大。小腸中的十二指腸和空腸的菌群組成卻有很大的不同,兼性厭氧菌的比例較高。這方面的數(shù)據(jù)非常缺乏,因為在健康人的腸道中,這些區(qū)域是很難取樣的。
人類結(jié)腸菌群通常由專性厭氧菌占主導(dǎo),結(jié)腸內(nèi)容物中的任何可利用氧會很快被兼性厭氧菌消耗,包括變形菌和乳酸菌,導(dǎo)致專性厭氧菌占優(yōu)勢。升結(jié)腸內(nèi)的微生物發(fā)酵食物中不可消化的膳食纖維會產(chǎn)生短鏈脂肪酸,這導(dǎo)致結(jié)腸起始處的pH值與回腸末端相比下降,使結(jié)腸呈微酸性。
腸道里常見的微生物“居民”
通常情況下,根據(jù)腸道微生物對宿主的利弊關(guān)系,我們將其劃分為三大類:共生菌(腸道菌群中的優(yōu)勢菌群,能對機(jī)體產(chǎn)生有益作用),中性菌(包括條件致病菌)和病原菌。
細(xì)菌是健康人類腸道中數(shù)量最多的居民。在人類腸道中發(fā)現(xiàn)的幾乎所有細(xì)菌都屬于五到六個細(xì)菌門。與海洋和沉積物中的微生物群落形成鮮明對比的是,在海洋和沉積物中,微生物的生長速度通常非常緩慢,而腸道菌群存在于一個開放的管道中,它們的生長速度很快,以跟上腸道內(nèi)容物的持續(xù)流動,否則它的成員就會被“淘汰”。
1、變形菌門(Proteobacteria)
變形菌門細(xì)菌成員均為革蘭氏陰性菌,包括許多我們所知的病原菌,比如
大腸桿菌、
沙門氏菌和
志賀氏菌等。革蘭氏陰性細(xì)菌的最外層由脂多糖(LPS)分子組成,人類免疫系統(tǒng)會對LPS產(chǎn)生強(qiáng)烈反應(yīng),為人類提供了革蘭氏陰性病原菌感染的早期預(yù)警信號。這些病原菌可以以多種方式對宿主造成損害,一些細(xì)菌會分泌毒素,干擾宿主的細(xì)胞過程,導(dǎo)致嚴(yán)重的組織損傷。
產(chǎn)腸毒素大腸桿菌(Enterotoxigenic Escherichia coli or ETEC)是一組常見的可引起腹瀉的大腸桿菌,既可產(chǎn)生熱不穩(wěn)定的毒素,也可產(chǎn)生熱穩(wěn)定的毒素。熱穩(wěn)定性毒素不會通過加熱被破壞,這意味著即使產(chǎn)生它們的細(xì)菌被殺死,也可以通過存在于食物中的毒素而對宿主造成傷害。并非所有的大腸桿菌致病菌株都產(chǎn)生毒素,但是那些不產(chǎn)生毒素的菌株仍然可能對腸道上皮造成損害,或者能夠跨越腸道屏障入侵宿主細(xì)胞。臭名昭著的致病性大腸桿菌O157菌株既可以產(chǎn)生一種破壞性的類志賀氏毒素,也能夠直接入侵組織。
盡管
大腸桿菌作為一種病原菌而享有盛名,但其實許多居住在腸道中的大腸桿菌菌株缺乏病原菌特有的毒力基因,因此對宿主無害,它們是無害的共生菌。
病原菌和共生菌之間的區(qū)別并不總是很清楚。一組通常被認(rèn)為是共生菌的大腸桿菌最近發(fā)現(xiàn)具有黏附侵襲性,被稱之為黏附侵襲性大腸桿菌(簡稱AIEC),也被確認(rèn)為病原菌,在腸道屏障完整性受到破壞的情況下,它似乎有助于克羅恩病的病理發(fā)生。其它一些被認(rèn)為是共生菌的不會導(dǎo)致腹瀉的大腸桿菌菌株,也發(fā)現(xiàn)會產(chǎn)生一種名為colibactin的化合物,可能會導(dǎo)致結(jié)直腸癌。
不僅是大腸桿菌,許多其它腸道細(xì)菌菌株也可能既是致病的,也是無害的,甚至是有益的,這取決于個人和環(huán)境。美國科學(xué)院院士、紐約大學(xué)醫(yī)學(xué)院教授Martin J. Blaser在他的《消失的微生物》一書中很好地論證了這一論點,他在書中提到了變形菌門的另一種成員,那就是幽門螺旋桿菌(Helicobacter pylori)。幽門螺旋桿菌具有特殊的特性,例如利用尿素產(chǎn)生氨,這使它能夠在胃的高酸性條件下生存。這一物種被認(rèn)為是一種可以導(dǎo)致胃潰瘍甚至胃癌的病原菌。它可以通過聯(lián)合使用抗生素在很大程度上清除。另一方面,有人認(rèn)為幽門螺旋桿菌的存在對調(diào)節(jié)免疫反應(yīng)很重要。因此,與那些攜帶幽門螺旋桿菌的人相比,那些沒有攜帶幽門螺旋桿菌的人可能更容易患哮喘、過敏和其它免疫系統(tǒng)疾病,比如乳糜瀉。
變形菌門還包括其它幾種已知的在腸道菌群中發(fā)揮關(guān)鍵作用的物種。例如,脫硫弧菌(Desulfovibrio)有將硫酸鹽還原成硫化物的能力,它們產(chǎn)生的硫化氫除了有難聞的氣味外,還會對腸壁細(xì)胞產(chǎn)生毒性作用。另一種變形菌門細(xì)菌沃氏嗜膽菌(Bilophila wadsworthii)可以將亞硫酸鹽還原為硫化氫,富含動物蛋白和脂肪的飲食會增加腸道菌群中這一細(xì)菌物種的相對豐度。
變形菌門通常只占健康成人腸道菌群的相當(dāng)小的百分比(1-5%),但是在疾病狀態(tài)下可顯著增加。事實上,有證據(jù)表明,病原菌的感染實際上可以改變腸道環(huán)境,從而有利于病原菌的生長。
2、擬桿菌門(Bacteroidetes)
擬桿菌門是健康人類腸道中細(xì)菌數(shù)量最多的兩個細(xì)菌門之一,通常占糞便樣本中可檢測到的細(xì)菌總數(shù)的10-40%。與變形菌門一樣,它們也具有一個由脂多糖(LPS)組成的外膜,但是它們的脂多糖比致病性的變形菌門細(xì)菌的脂多糖免疫原性稍差。與其它腸道細(xì)菌相比,它們往往擁有相當(dāng)大的基因組(約600萬個堿基對),在一些物種中,它們編碼大量與飲食和宿主來源的碳水化合物的加工有關(guān)的基因。
腸道擬桿菌門細(xì)菌中最常見的兩個細(xì)菌屬是擬桿菌屬(Bacteroides)和普氏菌屬(Prevotella)。在人類中,越來越多的證據(jù)表明,腸道中擁有大量擬桿菌屬細(xì)菌的成年人就不會擁有大量普氏菌屬細(xì)菌,反之亦然。人們之間為什么會有這種有趣的差異還不完全清楚,它們對健康是有益還是有害也不清楚,事實上,這可能更多地取決于細(xì)菌種而不是細(xì)菌屬。
雖然大多數(shù)擬桿菌屬細(xì)菌被認(rèn)為是無害的共生菌,但有一些物種也包括致病性菌株,特別是脆弱擬桿菌(Bacteroides fragilis)。有一些擬桿菌屬細(xì)菌被認(rèn)為是機(jī)會致病菌,這意味著在其它生物體的作用下或者在宿主的抗病能力受到損害的異常情況下,它們可能會導(dǎo)致感染。擬桿菌屬細(xì)菌作為蛋白質(zhì)、多肽和氨基酸的主要發(fā)酵菌,還可以產(chǎn)生可能促進(jìn)結(jié)直腸癌的有毒分解產(chǎn)物。這也再一次說明,病原體和無害的共生菌之間的區(qū)別有些模糊。
3、厚壁菌門(Firmicutes)
厚壁菌門與擬桿菌門是兩個主要的細(xì)菌門,它是一個多樣化的細(xì)菌門,可以占健康成人腸道細(xì)菌的20-70%。大多數(shù)厚壁菌門細(xì)菌是革蘭氏陽性菌。大多數(shù)厚壁菌門細(xì)菌的基因組DNA特征是A:T堿基對多于G:C堿基對,這通常被描述為DNA的G+C%含量,在大多數(shù)厚壁菌門細(xì)菌中,這通常在25-40%之間(低G+C%)。
大多數(shù)居住在我們腸道中的厚壁菌門細(xì)菌物種和菌株都被認(rèn)為是無害的,而且有許多似乎對健康有益。人類腸道中數(shù)量最多的厚壁菌門細(xì)菌是專性厭氧菌,其中包括迄今為止在大多數(shù)成年人的糞便樣本中發(fā)現(xiàn)的最豐富的幾個物種。有三組特別豐富的厚壁菌門細(xì)菌產(chǎn)生丁酸作為它們的主要發(fā)酵產(chǎn)物,丁酸是腸道細(xì)胞的主要能量來源,在抑制炎癥、預(yù)防結(jié)直腸癌和結(jié)腸炎方面發(fā)揮作用。
普氏棲糞桿菌(Faecalibacterium prausnitzii)
普氏棲糞桿菌是腸道中一個主要的產(chǎn)丁酸的細(xì)菌物種,它通常是在健康人群的糞便樣本中檢測到的最豐富的三種細(xì)菌之一,這意味著我們許多人每毫升腸道內(nèi)容物中會有100億這種細(xì)菌。
另一方面,據(jù)報道,在克羅恩病患者中,普氏棲糞桿菌的數(shù)量要低得多,這種疾病的特征是腸道內(nèi)壁嚴(yán)重發(fā)炎。也有證據(jù)表明,在正常情況下,普氏棲糞桿菌可以減少大腸內(nèi)的炎癥,不僅是通過產(chǎn)生丁酸,還可以通過其它機(jī)制。
普氏棲糞桿菌是一種專性厭氧菌,但它具有一種特殊的機(jī)制來利用環(huán)境中的低濃度的氧氣,這可能有助于它在靠近腸壁的地方生存定植,在那里少量氧氣會從血液供應(yīng)滲漏到腸道中。然而,對于如此豐富的細(xì)菌物種,普氏棲糞桿菌利用膳食來源的碳水化合物的能力相當(dāng)有限,不能在淀粉或半纖維素上生長。
普氏棲糞桿菌是厚壁菌門中一個有點離經(jīng)叛道的成員,因為它有一個相對較高的DNA的G+C%含量,其細(xì)胞膜組織似乎更接近革蘭氏陰性菌而不是革蘭氏陽性菌。
直腸真桿菌(Eubacterium rectale)和 羅斯拜瑞氏菌(Roseburia Species)
另一組產(chǎn)丁酸的厚壁菌門細(xì)菌包括高豐度的直腸真桿菌,以及與之密切相關(guān)的羅斯拜瑞氏菌。這些細(xì)菌在發(fā)酵到達(dá)大腸的不可消化的膳食碳水化合物產(chǎn)生丁酸中起著重要作用。因為當(dāng)人類志愿者從正常的高碳水化合物和纖維飲食轉(zhuǎn)變?yōu)樾⌒目刂频闹谢虻吞妓衔餃p肥飲食時,我們會看到糞便樣本中產(chǎn)生的丁酸占總發(fā)酵產(chǎn)酸的比例急劇下降。與此同時,羅斯拜瑞氏菌和直腸真桿菌的數(shù)量也急劇減少。然而,這些飲食對普氏棲糞桿菌數(shù)量的影響更為有限。
羅斯拜瑞氏菌和直腸真桿菌是已知的少數(shù)攜帶鞭毛并且能運動的厚壁菌門細(xì)菌,這是它們與革蘭氏陰性病原菌(比如大腸桿菌)共同的特征。我們知道,免疫系統(tǒng)可以識別鞭毛蛋白,這是它們抵御感染性細(xì)菌的一部分,但是目前還不清楚羅斯拜瑞氏菌和直腸真桿菌的鞭毛蛋白對宿主的免疫系統(tǒng)有什么影響。
利用乳酸的厚壁菌(Lactate-Utilizing Firmicutes)
厚壁菌門中的其它細(xì)菌物種能夠利用碳水化合物或者在某些情況下利用氨基酸產(chǎn)生丁酸。然而,特別有趣的是那些可以利用乳酸和乙酸產(chǎn)生丁酸的細(xì)菌,比如厭氧丁酸菌(Anaerobutyricum hallii)和厭氧棒狀菌(Anaerostipes)。有一種觀點認(rèn)為,這些微生物可能在穩(wěn)定大腸菌群和緩沖其酸度變化方面發(fā)揮重要作用。
我們知道,農(nóng)場動物(牛和馬)可能會因某些飲食而引起潛在的致命性乳酸酸中毒,例如提供高劑量的容易發(fā)酵碳水化合物的飲食??焖侔l(fā)酵產(chǎn)生的酸會破壞腸道調(diào)節(jié)其內(nèi)容物pH值的能力,其結(jié)果就是使腸道變得更酸。當(dāng)主要負(fù)責(zé)發(fā)酵的細(xì)菌是產(chǎn)乳酸的細(xì)菌時,這種情況會加劇,因為乳酸比發(fā)酵產(chǎn)生的其它酸性產(chǎn)物更酸。乳酸的積累會降低腸道pH值,使正常情況下占主導(dǎo)地位的微生物無法生長,而仍能生長的主要細(xì)菌是那些產(chǎn)生更多乳酸的細(xì)菌。因此,酸中毒會表現(xiàn)為持續(xù)惡化。
與許多有機(jī)化合物一樣,乳酸以兩種立體異構(gòu)體的形式存在,稱為L型和D型,彼此互為鏡像。當(dāng)氧氣供應(yīng)不足時,身體本身會產(chǎn)生L-乳酸,但是微生物可以產(chǎn)生這兩種形式的乳酸,因此存在于腸道或血液中的任何D-乳酸都是微生物的產(chǎn)物。正是這種由微生物產(chǎn)生的D-乳酸會對哺乳動物具有特別的毒性,起到神經(jīng)毒素的作用。
那些利用乳酸的細(xì)菌有助于防止乳酸在腸道積累。在一定的pH值范圍內(nèi)(pH 6-8左右),產(chǎn)生的乳酸會被這些細(xì)菌迅速消耗。在反芻動物的瘤胃中,利用乳酸產(chǎn)丙酸的厚壁菌門細(xì)菌似乎是主要負(fù)責(zé)清除乳酸的細(xì)菌,特別是埃氏巨球形菌(Megasphaera elsdenii)和規(guī)則糞球菌(Coprococcus catus),從而有助于防止酸中毒。雖然這些細(xì)菌也存在于人類的腸道中,但是利用乳酸產(chǎn)丁酸的細(xì)菌,比如厭氧丁酸菌(Anaerobutyricum hallii),在人類中數(shù)量更豐富,可能也更重要。
然而,由于這些利用乳酸的細(xì)菌也受到pH值下降的影響,隨著pH值下降到接近5,它們消耗乳酸的能力也會下降。在人類短腸綜合征患者中可以看到不受控制的乳酸產(chǎn)生導(dǎo)致的酸性pH值,這可能是致命的,但也可以通過確保飲食中沒有太多的可發(fā)酵纖維來避免。
瘤胃球菌屬(Ruminococcus)和布勞特氏菌屬(Blautia)
科學(xué)家們?nèi)栽诎l(fā)現(xiàn)腸道中定植的厚壁菌門細(xì)菌的顯著多樣性和代謝能力的多樣性。布勞特氏菌屬(Blautia)和瘤胃球菌屬(Ruminococcus)細(xì)菌是不產(chǎn)丁酸的厭氧菌。布勞特氏菌屬包括一些已知的產(chǎn)乙酸的細(xì)菌物種,它們具有利用二氧化碳和氫或甲酸產(chǎn)生乙酸的非凡能力。在腸道中,這些產(chǎn)乙酸菌,比如氫養(yǎng)布勞特氏菌(Blautia hydrogenotrophica),可以在利用其它能量來源的同時,通過這種方式產(chǎn)生額外的乙酸。因此,較少的氫和甲酸在系統(tǒng)中積累,并且可以從二氧化碳中獲得額外的碳凈收益。一些布勞特氏菌屬細(xì)菌物種還可以利用宿主來源的黏蛋白作為生長的能量來源。
瘤胃球菌主要因其高度復(fù)雜和特殊的酶系統(tǒng)而引人注目,這些酶系統(tǒng)使它們能夠從膳食纖維中提取能量。人類腸道中最常見的物種是布氏瘤胃球菌(Ruminococcus bromii),它是一種特殊的降解淀粉的微生物,具有分解膳食抗性淀粉的特殊能力。其它人類結(jié)腸瘤胃球菌屬細(xì)菌物種專門利用β-葡聚糖(比如Ruminococcus bicirculans)或纖維素(比如Ruminococcus champanellensis)。
乳酸菌(Lactic Acid Bacteria)
厚壁菌門還包括許多能夠在空氣中生長或有一定耐氧能力的微生物,后者兼性厭氧菌和微需氧細(xì)菌,即在低氧濃度下生長最佳的細(xì)菌。其中,
乳酸桿菌(lactobacilli)、鏈球菌(Streptococci)和腸球菌(Enterococci)在小腸菌群中較為常見,但在大腸菌群中所占比例一般較小。它們被稱為乳酸菌,因為它們在代謝過程中會產(chǎn)生乳酸。
乳酸桿菌通常作為益生菌廣泛用于發(fā)酵食品中,比如酸奶。益生菌是攝入足夠數(shù)量能夠?qū)λ拗鹘】诞a(chǎn)生有益影響的活性微生物,很多研究都支持益生菌有益免疫功能、預(yù)防腸道感染和過敏等等的說法。
但是,益生菌究竟是如何起作用的呢?批評人士指出,從食物中獲得的菌株往往不是來自通常生活在腸道中的物種,而且胃的酸度會使我們攝入的大多數(shù)活菌失去活性。同時,人們普遍認(rèn)為,通過引入外來菌株以永久改變腸道菌群的可能性非常低。與此相反,我們從對病原菌的研究中知道,只要有少數(shù)細(xì)菌通過胃就能在條件有利的情況下在腸道中進(jìn)一步大量復(fù)制。此外,永久定殖并不是引入的微生物對其宿主產(chǎn)生影響的必要條件。益生菌作用的一個重要機(jī)制是通過排列在小腸的特定免疫細(xì)胞,通過這種方式,益生菌可以被免疫系統(tǒng)識別出來,并在全身引起更廣泛的變化。
在正常情況下,乳酸桿菌不會導(dǎo)致感染。最重要的是,現(xiàn)有的益生菌在世界各地的食品工業(yè)中有很長的安全使用歷史,它們作為商品銷售可以追溯到20世紀(jì)20年代。事實上,在此之前的許多個世紀(jì)里,將活的微生物輸送到腸道的發(fā)酵食品就已經(jīng)成為人類飲食的一部分。
梭菌(Clostridia)
厚壁菌門也包括一些嚴(yán)重的病原菌,特別是鏈球菌屬、腸球菌屬和梭菌屬的某些物種和菌株。艱難梭菌(Clostridium difficile)雖然是腸道菌群的一員,但卻能導(dǎo)致一種危及生命的感染,這種感染被稱為“抗生素相關(guān)性腹瀉”,因為接受抗生素治療的住院患者往往會出現(xiàn)這種情況。這是因為健康的腸道菌群通常可以作為防止艱難梭菌感染的屏障,只有腸道菌群密度降低,其平衡受到抗生素的干擾時,艱難梭菌才有機(jī)會感染,而一旦受到干擾,菌群很難恢復(fù)到抗生素治療前的原始狀態(tài)。
與許多梭狀芽胞桿菌一樣,艱難梭菌能夠形成耐藥性的孢子,使其更難從個體或群體中清除。然而,糞菌移植已被證明是一種非常成功的新療法,也就是將健康供體的糞便菌群轉(zhuǎn)移到患者腸道中,幫助恢復(fù)健康的腸道菌群,并為感染提供屏障。
當(dāng)然,并不是所有的梭菌都對宿主有害,許多梭菌也被認(rèn)為是構(gòu)成正常健康腸道菌群一部分的共生菌。
4、放線菌門(Actinobacteria)
放線菌門細(xì)菌大多是革蘭氏陽性菌,它們有時被稱為高G+C%革蘭氏陽性菌,因為它們的基因組DNA中具有相對高的G+C%含量。人類腸道中最主要的代表細(xì)菌屬是雙歧桿菌屬(Bifidobacterium)和柯林斯氏菌屬(Collinsella)。
雙歧桿菌可以通過一種獨特的途徑發(fā)酵糖產(chǎn)生乳酸和乙酸。放線菌門也包括一些絲狀的土壤細(xì)菌,比如鏈霉菌,它們是抗生素的重要生產(chǎn)者,但是它們在腸道菌群中并不突出。
某些雙歧桿菌菌株在酸奶中作為益生菌被廣泛推廣,腸道中的雙歧桿菌也是益生元的主要目標(biāo)。1899年,在巴斯德研究所工作的法國細(xì)菌學(xué)家Henri Tissier首次分離出在顯微鏡下顯示出非常不尋常的Y形的細(xì)菌,當(dāng)時被稱為雙歧乳桿菌(Lactobacillus bifidus),現(xiàn)在被稱為雙歧桿菌(Bifidobacterium spp.)。富含這種乳酸菌的腸道菌群的好處很快得到了俄羅斯微生物學(xué)家和巴斯德研究所所長Eli Metchnikov的支持,這主要是因為他們發(fā)現(xiàn)經(jīng)常食用發(fā)酵奶制品的保加利亞人比較長壽。
青春雙歧桿菌(Bifidobacterium adolescentis)和長雙歧桿菌(Bifidobacterium longum)通常是成人糞便樣本中檢測到的最豐富的雙歧桿菌物種。在嬰兒腸道中,雙歧桿菌占據(jù)腸道菌群的主導(dǎo)地位,尤其是在母乳喂養(yǎng)的嬰兒腸道中。母乳中含有人乳低聚糖,這為嬰兒腸道中雙歧桿菌菌株創(chuàng)造了一個特殊的生態(tài)位,它們很好地競爭這些生長物質(zhì),因此,人乳低聚糖可以被認(rèn)為是天然的益生元。此外,作為一種產(chǎn)乳酸的細(xì)菌,雙歧桿菌傾向于使嬰兒腸道的pH值酸化,從而減少來自其它細(xì)菌的競爭。
產(chǎn)氣柯林斯氏菌(Collinsella aerofaciens)也是放線菌門的一個很豐富的成員,但是我們對其還了解甚少。有報告表明,由于其細(xì)菌細(xì)胞壁的促炎特性,這種細(xì)菌與類風(fēng)濕關(guān)節(jié)炎之間可能存在聯(lián)系。
5、疣微菌門(Verrucomicrobia)
十多年前,人們分離出了一種具有分解黏蛋白的能力的不尋常的細(xì)菌,名為嗜黏蛋白阿克曼氏菌(Akkermansia muciniphila)。這種細(xì)菌是人類腸道中疣微菌門的唯一代表。最近的研究表明,糞便樣本中嗜黏蛋白阿克曼氏菌相對數(shù)量的增加與代謝健康的改善和體重減輕相關(guān),但是該細(xì)菌物種在結(jié)直腸癌患者中也發(fā)現(xiàn)顯著增加。值得注意的是,嗜黏蛋白阿克曼氏菌也發(fā)現(xiàn)與腸道轉(zhuǎn)運減慢有關(guān),這可能有助于解釋這些關(guān)聯(lián)。作為一種專門降解黏蛋白的細(xì)菌,在纖維濃度相對降低的情況下,要么是因為纖維被高效利用,要么因為纖維攝入量有限,嗜黏蛋白阿克曼氏菌可能在腸道菌群中占較大比例。
古生菌(Archaea)
人類腸道中的古生菌主要以產(chǎn)甲烷菌的史氏甲烷短桿菌(Methanobrevibacter smithii)為代表,它可以利用氫氣和二氧化碳或者利用甲酸產(chǎn)生甲烷氣體。豐度較低的斯氏甲烷球形菌(Methanosphaera stadtmanae)可以利用甲醇產(chǎn)生甲烷。只有大約50%的成年人攜帶大量的產(chǎn)甲烷菌并且產(chǎn)生大量的甲烷,而非產(chǎn)甲烷的個體顯示出非常低的產(chǎn)甲烷古生菌數(shù)量。在沒有甲烷產(chǎn)生的情況下,發(fā)酵產(chǎn)生的氫和甲酸仍然可以被產(chǎn)乙酸的細(xì)菌利用來產(chǎn)生乙酸。
由于甲烷生產(chǎn)產(chǎn)生的能量較低,產(chǎn)甲烷菌只能緩慢生長,它們可能會持續(xù)存在于腸道轉(zhuǎn)運速度相對較慢的個體中。雖然古生菌和腸道疾病之間被發(fā)現(xiàn)存在一些相關(guān)性,但這可能反映的是與腸道轉(zhuǎn)運之間的關(guān)系,而不是直接的因果關(guān)系。有趣的是,也有一些證據(jù)表明,甲烷本身也可能會影響腸道蠕動,促進(jìn)腸道轉(zhuǎn)運減緩,這可能創(chuàng)造有利于產(chǎn)甲烷菌生存的條件。
真核微生物(Eukaryotes micro-organisms)
人的腸道可能容納許多不同的真核微生物,包括原生生物和真菌等。原生生物包括一些病原體,比如內(nèi)阿米巴屬(Entamoeba)和隱孢子蟲屬(Cryptosporidium),當(dāng)它們在腸道中扎根時,會導(dǎo)致腹瀉。腸道真菌很多是無害的,但也包括一些病原體,比如白色念珠菌(Candida albicans)。
這就是生活在我們腸道中的一些常見的微生物“居民”,它們的健康平衡對于我們的健康至關(guān)重要。我們做任何事情不僅要考慮自己的感受,也應(yīng)該考慮這些微生物“居民”的感受。它們時刻保護(hù)著我們的健康,但是如果我們對它們不好,它們也會發(fā)脾氣,讓我們不爽。
我們放入口中的所有東西既喂養(yǎng)著我們自身的細(xì)胞,也喂養(yǎng)了我們腸道里的微生物。我們的腸道細(xì)菌可以代謝很多人體自身不能消化的食物成分,從而產(chǎn)生許多有益的生物活性物質(zhì)來保護(hù)我們的健康。所以,我們在選擇食物的時候,都應(yīng)該仔細(xì)想想,哪些食物對我們的腸道細(xì)菌有好處。善待我們的腸道細(xì)菌,它們也會以保護(hù)我們的健康作為回報。
我們應(yīng)該多吃富含膳食纖維的食物,多吃新鮮的天然食物,少吃加工食品。植物性食物是膳食纖維和生物活性物質(zhì)的極好來源,可以喂養(yǎng)和刺激健康的腸道菌群。我們的腸道細(xì)菌會利用它們產(chǎn)生有益代謝物來減少炎癥,提高免疫力。這些好處不僅會幫助我們,也會幫助我們的后代。
如果你因為任何原因服用抗生素,它們肯定會破壞你的腸道菌群,你可以通過調(diào)整飲食來重建你的腸道微生態(tài)系統(tǒng)?,F(xiàn)代食品工業(yè)的發(fā)展導(dǎo)致大量人工化學(xué)物質(zhì)經(jīng)常出現(xiàn)在加工食品中,它們可能會對我們的腸道細(xì)菌產(chǎn)生負(fù)面影響,進(jìn)而影響我們的健康,甚至可能影響子孫后代的健康。所以無時無刻請記住,說到健康飲食,不僅僅是我們自己的問題,還要考慮照顧好我們的腸道微生物“居民”。
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