人类肠道微生物研究进展
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Science & Technology Vision42科技视界作者简介:于震维,北京市神经外科研究所 助理研究员,从事帕金森病及相关疾病的诊断、生物标志物和分子机制探索,首次证实外周血中存在中枢少突胶质细胞来源外泌体,并对帕金森病和多系统萎缩这两种临床症状相似、误诊率高的神经退行性疾病进行鉴别诊断。
创新性地提出少突胶质细胞外泌体转运障碍导致的α-syn 异常堆积是胶质细胞胞质包涵体(Glial cytoplasmic inclusions, GCIs)产生的分子机制之一。
主持1项国家自然科学基金青年项目和1项北京市自然科学基金面上项目,承担了1项国家自然科学基金国际合作重点项目的子课题,参与包括科技部重点研发计划、国自然科学基金面上项目在内的多项科研项目。
以第一作者或者通信作者发表SCI 论文12篇,总影响因子82.6,其中包括Brain 、Annals of Neurology 等国际顶级神经科学期刊。
获受理PD 诊断及鉴别诊断相关的国家发明专利3项,国际专利2项。
阿尔茨海默病(AD )是最常见的痴呆形式,也是最常见的神经退行性疾病。
肠肠道菌群的变化能够引起多种症状和疾病,除了常见的各种肠道疾病外,甚至还能对中枢神经系统产生影响。
近年来,科学家提出了脑- "于震维(北京市神经外科研究所 首都医科大学附属北京天坛医院 病理生理室,北京 100070)肠道-肠道微生物轴(脑肠轴)的概念,目前这一概念的研究仍处在比较初级的阶段,但至少包括神经、免疫、内分泌和代谢等多条途径。
本文旨在总结和讨论当前发现,以阐明肠道微生物群在AD 发展中的作用。
阿尔茨海默病(AD )是最常见的神经退行性疾病,也是老年人痴呆的最常见原因。
我国65岁以上老年人群中,阿尔茨海默病的患病率达5.9%,目前患者约1 250万人,占世界患病人群的25%。
随着我国人口老龄化的加重,这一疾病的患病人数将在可见的未来急剧增加,严重危害着我国人民的身心健康,为家庭和社会带来巨大的负担。
肠道菌群影响大脑途径的研究进展詹红丽;王雯【摘要】Intestinal flora plays an important role in promoting digestion,maintaining intestinal physiological function and regulating immune system. In recent years,it is found that intestinal flora not only regulates intestinal activity,but also affects the brain function and behavior. Early studies have shown that changes in probiotics may lead to alteration in brain function and mood. Studying the influence of intestinal flora on brain function helps us to catch on the pathogenesis of mental disorders such as autism,and expand our comprehension on the mechanism of brain activity as well. This article reviewed the advances in study on affecting pathway of intestinal flora on brain.%肠道菌群在促进消化吸收、维持肠道正常生理功能、调节机体免疫等生命活动中发挥重要作用.近年发现肠道菌群不仅调控肠道活动,还可影响宿主的脑功能和行为.早期研究表明,改变肠道益生菌可导致脑功能的变化以及情绪的主观反应.对肠道菌群影响脑功能的研究不仅可深入了解自闭症等精神心理疾病的发病机制,并可拓展对脑活动调控机制的认识.本文就肠道菌群影响大脑途径的研究进展作一综述.【期刊名称】《胃肠病学》【年(卷),期】2017(022)009【总页数】3页(P572-574)【关键词】肠道菌群;脑-肠轴;大脑;途径【作者】詹红丽;王雯【作者单位】福建医科大学福总临床医学院福州总医院消化内科厦门大学附属东方医院 350025;福建医科大学福总临床医学院福州总医院消化内科厦门大学附属东方医院 350025【正文语种】中文Correspondenceto:WANGWen,Email:*******************.cn Abstract Intestinal flora plays an important role in promoting digestion, maintaining intestinal physiological function and regulating immune system. In recent years, it is found that intestinal flora not only regulates intestinal activity, but also affects the brain function and behavior. Early studies have shown that changes in probiotics may lead to alteration in brain function and mood. Studying the influence of intestinal flora on brain function helps us to catch on the pathogenesis of mental disorders such as autism, and expand our comprehension on the mechanism of brain activity as well. This article reviewed the advances in study on affecting pathway of intestinal flora on brain.Key words Intestinal Flora; Brain-Gut Axis; Cerebrum; Pathway近年发现肠道微生物不仅有助于消化碳水化合物、创造短链脂肪酸、合成维生素和代谢毒素,还可通过复杂的肠神经系统与大脑直接交流并互相传递信息[1]。
肠道菌群与人体疾病的研究进展[摘要]肠道菌群是人体肠道的正常微生物,参与了人体维生素及氨基酸的合成、糖及蛋白质的代谢、矿物的吸收等。
近年来,我们对肠道菌群在健康和疾病中的作用的了解显著增加。
其中,许多文章指出人体的健康不仅与自身的基因组有关, 还与肠道内环境微生物有密不可分的联系。
肠道菌群通过与宿主间的相互作用调控肠道稳态,肠道菌群失调是多种疾病的发病因素和诱因。
[关键词]肠道菌群;肠道疾病; 代谢性疾病;癌症;1.肠道菌群与肠道疾病1.1肠道菌群与肠易激肠易激综合征是一种功能性肠病,表现为反复发作的腹痛,与排便相关或伴随排便习惯改变。
肠道菌群失衡导致肠易激的主要机制包括:发酵食物导致气体的生成(在同样的标准饮食条件下,IBS 患者的排气总量明显高于正常人)、菌群易位致黏膜屏障遭到破坏、菌群与胆盐结合引起免疫炎症反应的激活、肠道细菌刺激影响胃肠动力、菌群失调可增加内脏敏感性【2】。
近年来,对于肠易激患者调节肠道菌群治疗方面也取得了不同程度的进展,其中包括:微生态制剂疗法【3】(目前临床最常用治疗 IBS 的微生态制剂有双歧杆菌、活性乳酸菌、肠球菌、酵母菌、枯草芽孢杆菌等)、抗生素疗法(如:新霉素、利福昔明)、粪菌移植、三氧疗法、中药制剂治疗等。
1.2肠道菌群与炎症性肠病炎症性肠病是一种病因尚不十分明确的慢性炎症性疾病,包括溃疡性结肠炎和克罗恩病。
临床研究显示,益生菌、粪菌移植对 IBD 患者临床症状及肠道炎症的缓解均具有一定疗效【3】,这证实了肠道菌群对于炎症性肠病的致病作用。
肠道菌群影响IBD的主要机制可能有:益生菌数量减少、致病菌数量增加肠道免疫平衡打破。
近期有一项研究表明,IBD的抗TNF抗体治疗中肠道微生物生态系统与TNF拮抗剂的治疗效果之间存在功能性关联,并且抗TNF治疗能恢复IBD患者的代谢产物交换作用。
2.肠道菌群与代谢性疾病2.1肠道菌群与非酒精性脂肪NAFLD中涉及肠道菌群的病理机制(1)GM生态失调、细菌异味、导致肝脏脂质摄取增加的TLR4活化、脂质生成及炎症增强。
专家。
享受国务院政府特殊津贴。
现任中国人民解放军总医院健康管理研究院主任,中国健康管理协会副会长,中国老年医学学会副会长,中华医学会健康管理学分会主任委员,联合国教科文组织生命技术研究院(亚洲区)副主席,国际心脏代谢风险学会会员。
任《中华健康管理学杂志》总编辑。
E-mail:ZQ301@肠道微生态在营养与健康领域的研究进展曾强,欧蕾中国人民解放军总医院健康管理研究院,北京100853摘要:人体肠道拥有庞大而复杂的共生微生态,其群落的稳定状态影响机体的能量吸收、物质代谢及免疫调节等功能。
肠道微生态的失衡与肥胖、抑郁症、糖尿病及相关代谢疾病的发生发展存在因果关系,但具体作用机制仍不明晰。
肠道微生态与宿主之间存在完整的代谢系统并不断进行丰富的代谢交换,共同应对环境变化因素并影响宿主健康。
饮食调控可干预宿主微生态的组成与数量,改善人体代谢。
本文分别从膳食纤维、益生菌、粪菌移植、后生素等方面对肠道菌群进行个体化、精准、靶向的干预肠道微生物领域的相关研究,对多组学联合应用于微生物领域的组成和变化规律进行深层揭示。
未来的研究热点应聚焦肠道干预方式的远期影响和安全性,控制并消除过程中的可能变异,制定精准高效的干预路径,为慢病防控与健康促进提供医学证据。
关键词:肠道微生态;膳食纤维;粪菌移植;益生菌;后生素中图分类号:R378文献标志码:ADOI:10.3969/j.issn.l674-0319.2019.06.001A review of the influence of the gut microbiota on nutrition and healthZENG Qiang,OU LeiHealth Management Institute,Chinese People's Liberation Army General Hospital,Beijing100853,ChinaAbstract:The human intestinal tract has a large and complex symbiotic micro-ecology,and its stable state affects the body's energy absorption,material metabolism and immune regulation.There is a causal relationship between the imbalance of Intestinal flora and development of obesity,depression,diabetes and related metabolic diseases.There is a complete metabolic system between the intestinal micro-ecology and the host and a rich metabolic exchange is carried out to cope with environmental change factors and affect the health of the host.Dietary intervention can effectively affect the基金项目:国家自然科学基金(818729*********,81561128020)composition and quantity of host micro-ecology,thereby improving human metabolism.In-depth discussion of the relevant mechanisms of action in the pathology of diet and intestinal microecology will provide important guiding significance for prevention and control of chronic diseases and human health promotion.Key words:gut microbiota;dietary fiber;fecal microflora transplantation;probiotics;postbiotics人体肠道栖息着数以几十万亿计的微生物群落,既是人体重要的消化吸收场所,又是重要的免疫器官。
Advances in Clinical Medicine 临床医学进展, 2021, 11(5), 2221-2227Published Online May 2021 in Hans. /journal/acmhttps:///10.12677/acm.2021.115319肠道菌群与人体健康的研究进展杨丽萍1,马臻棋2*,王学红2,马文霞1,李惠11青海大学研究生院,青海西宁2青海大学附属医院消化内科,青海西宁收稿日期:2021年4月21日;录用日期:2021年5月7日;发布日期:2021年5月25日摘要肠道菌群是在人体消化系统中蕴藏着的数万亿的微生物,其形成和增殖受多种因素的影响。
近年来,随着宏基因组学研究的深入,人们对肠道菌群及其潜在作用的认识也日益加深。
大量研究表明肠道菌群对人体健康有着很重要的作用,但当肠道菌群紊乱时可以改变肠道的通透性、消化和代谢以及免疫应答等,从而导致许多疾病的发生,本文阐明了影响肠道菌群的因素,并探讨了肠道菌群紊乱与人体健康、疾病之间的关系。
关键词肠道菌群,影响因素,人体健康,疾病Research Progress of Intestinal Floraand HealthLiping Yang1, Zhenqi Ma2*, Xuehong Wang2, Wenxia Ma1, Hui Li11Graduate School of Qinghai University, Xining Qinghai2Department of Gastroenterology, Qinghai University Affiliated Hospital, Xining QinghaiReceived: Apr. 21st, 2021; accepted: May 7th, 2021; published: May 25th, 2021AbstractIntestinal flora is a kind of trillions of microorganisms in human digestive system, whose forma-tion and proliferation are affected by many factors. In recent years, with the development of me-*通讯作者。
普拉梭菌在肠道疾病中的研究进展王静静【摘要】普拉梭菌(F.prausnitzii)是健康人群肠道中最丰富的肠道微生物之一,被认为是人类健康的生物指标.近年来,研究者们通过实验发现F.prausnitzii不仅在健康人群和肠道疾病患者肠道及粪便中分布存在明显差异,并在肠道疾病中起到了肠道黏膜屏障保护及炎症抑制等重要作用.因此,有人提出可将F.prausnitzii丰度作为肠道炎症诊断和预后的指标,为肠道疾病的临床诊断治疗提供新的思路.文章就F.prausnitzii在肠道疾病中的研究进展进行综述.【期刊名称】《医学研究生学报》【年(卷),期】2019(032)006【总页数】5页(P657-661)【关键词】普拉梭菌;肠道疾病;临床诊断;治疗【作者】王静静【作者单位】210011南京,南京医科大学第二附属医院消化医学中心【正文语种】中文【中图分类】R370 引言人体肠道中定植着大量复杂微生物群落,古细菌和细菌是其主要组成部分,这些细菌调控黏膜免疫系统构成了一个复杂的功能模式和免疫体系来维持肠道菌群与宿主协同作用[1-2]。
人类微生物群通过与宿主共生而起作用并提供营养并参与异生和药物代谢。
这样,影响菌群的分子和化合物可以修改微生物群性质,从而产生有利或不利的健康影响[3-4]。
目前越来越多研究发现肠道微生态失衡与一些疾病的发生、发病密切相关。
现有文献报道肠道菌群紊乱与结肠癌[5]、非炎症性肠病、炎症性肠病、肥胖、糖尿病、自闭症及哮喘等疾病密切相关[6-10]。
普拉梭菌(Faecalibacterium prausnitzii,F.prausnitzii)是健康个体肠道常见的厌氧共生菌之一,越来越多研究表明其与多种肠道疾病有着密切的联系。
本文就目前F.prausnitzii在肠道疾病中的研究进展作一综述。
1 F.prausnitziiF.prausnitzii属厚壁菌门柔嫩梭菌属,革兰阴性菌,为严格厌氧菌,是一种分布范围很广的细菌,在部分啮齿类动物和哺乳动物肠道中含量较高,在健康人类肠道中含量更为丰富,约占粪便中微生物5%,某些人群中可高达15%。
人肠道产丁酸细菌及其所产丁酸的促健康作用研究进展高文文,孟祥晨*(东北农业大学 乳品科学教育部重点实验室,黑龙江 哈尔滨 150030)摘 要:人类肠道中定植着大量的产丁酸细菌,因其主要代谢产物为丁酸,对宿主发挥着不可忽视的作用。
本文一方面概述了肠道中产丁酸细菌的主要种类及其与益生乳酸菌,如双歧杆菌的交互共生作用;另一方面综述了其主要代谢产物丁酸的产生途径、在肠道健康与动物生长等方面的作用。
从而为产丁酸细菌的进一步研究以及相关功能性产品的开发提供理论依据。
关键词:粪便;丁酸;产丁酸细菌;益生;交互共生A Review of Recent literature on Butyrate-Producing Bacteria in the Human Intestine and Health-PromotingFunctions of Their Metabolite ButyrateGAO Wenwen, MENG Xiangchen *(Key Laboratory of Dairy Science, Ministry of Education, Northeast Agricultural University, Harbin150030, China)Abstract: A plenty of butyrate-producing bacteria are colonized in the human intestine, and their major metabolite is butyrate, which plays an important role that cannot be ignored for the host. This article outlines the major types of butyrate-producing bacteria in the intestine and their symbiosis with probiotic lactic acid bacteria like Bifidobacterium . Moreover, the biosynthesis pathway of butyrate and its effects on intestinal health and animal growth are reviewed. We expect this review will provide a theoretical basis for further research on butyrate-producing bacteria and the development of related functional products.Keywords: faeces; butyrate; butyrate-producing bacteria; probiotic; symbiosis DOI:10.7506/spkx1002-6630-20181010-086中图分类号:Q935 文献标志码:A 文章编号:1002-6630(2019)21-0273-07引文格式:高文文, 孟祥晨. 人肠道产丁酸细菌及其所产丁酸的促健康作用研究进展[J]. 食品科学, 2019, 40(21): 273-279. DOI:10.7506/spkx1002-6630-20181010-086. GAO Wenwen, MENG Xiangchen. A review of recent literature on butyrate-producing bacteria in the human intestine and health-promoting functions of their metabolite butyrate[J]. Food Science, 2019, 40(21): 273-279. (in Chinese with English abstract) DOI:10.7506/spkx1002-6630-20181010-086. 收稿日期:2018-10-10基金项目:“十三五”国家重点研发计划项目(2017YFD0400304)第一作者简介:高文文(1995—)(ORCID: 0000-0002-5185-5194),女,硕士研究生,研究方向为食品微生物。
益生菌、胃肠道微生物和宿主之间相互作用的研究进展王丽凤张和平*(内蒙古农业大学乳品生物技术与工程教育部重点实验室国家奶牛产业技术研发中心乳制品加工研究室呼和浩特010018)摘要目前国内外的研究工作集中于了解肠道共生菌和益生菌以及人类宿主之间的相互作用。
利用组学技术,以便于了解益生菌和共生菌之间以及细菌环境和宿主胃肠道组织之间的相互作用。
利用测序技术对栖居在胃肠道内细菌的研究显示人体的复杂性随不同人群和个体的变化而变化。
此外,转录推动了我们对细菌(包括共生菌和益生菌)与胃肠道间复杂相互作用的洞悉。
本综述从胃肠道内微生物的作用等方面概括这一领域的最新研究进展,并在此基础上提出对未来的展望。
关键词益生菌;胃肠道;微生物;相互作用文章编号1009-7848(2011)04-0147-07益生菌是乳制品和功能性食品工业的重要组成部分,带来了数十亿美元的市场。
益生菌的多方面作用包括预防感染,降低腹泻发病率,抗微生物活性,病原菌的竞争性排斥,免疫耐受,减少大肠癌生物标志物,上皮屏障功能,增加细胞免疫力,增加体液反应,降低血胆固醇水平,减少过敏肠道疾病症状等。
目前研究的大多数益生菌来自乳杆菌属和双歧杆菌属。
乳酸杆菌与发酵产品相关,尤其在奶制品中应用最多。
最近向食品中添加双歧杆菌的研究不断增多,大多作为有益添加剂。
多数菌种天然存在于胃肠道,这些微生物通常能够抗酸、耐受胆汁。
某些菌株还具有发酵果糖诸如人类不能消化的低聚果糖(FOS )和半乳甘露寡糖(GOS )的能力,这些果糖能为胃肠道内的一些共生菌和益生菌提供一定生长优势[1]。
胃肠道是一个约有500种、100万亿微生物的复杂器官,大概是人类体内细胞总数的10多倍[2]。
对于这些细菌的遗传组成成分,可以在胃肠道中翻译编码成具有大量生理功能的基因储存器,对人体宿主的胃肠道产生有益作用。
胃肠道已经演变成为一个营养和微生物丰富的生存部位,细菌在其中不断地旺盛生长。
组学技术诸如转录组技术、宏基因组学和代谢组学的使用,促进人们了解胃肠道中益生菌如何生长以及共生菌如何发挥作用。
㊃综述㊃基金项目:甘肃省级自然科学基金赞助项目基于肠道菌群探究膳食结构对非酒精性脂肪性肝病风险分级的影响(21J R 7R A 629)通信作者:魏小果,E m a i l :1322273042@q q.c o m 肠-微生物群-肝轴与代谢相关脂肪性肝病的研究进展杨小雄1,杨 帆2,魏小果2(1.甘肃中医药大学第一临床医学院,甘肃兰州730000;2.甘肃省人民医院干部消化科,甘肃兰州730000) 摘 要:代谢相关脂肪性肝病(m e t a b o l i c a s s o c i a t e d f a t t y li v e rd i s e a s e ,MA F L D )的特征是肝细胞发生脂肪变性的同时合并任何一种代谢性疾病,如超重或肥胖㊁2型糖尿病㊁代谢功能障碍等㊂MA F L D 患病率随着肥胖㊁2型糖尿病等代谢性疾病的流行而增加㊂肠-肝轴于1998年被首次提出,被认为是维持肝脏代谢和肠道内环境稳态的关键,最近的研究发现它在MA F L D 的致病过程中起到重要作用㊂此外,肠道微生物群作为一个 虚拟的器官 ,对维持肠-肝轴的稳态也具有重要的意义㊂因此,我们将从肠-微生物群-肝轴这一角度出发,探讨三者间的相互作用与MA F L D 的相关性,从而为MA F L D 的预防控制㊁早期诊断及治疗等提供一定的参考价值㊂关键词:代谢相关脂肪性肝病;肠-微生物群-肝轴;胃肠道微生物组;治疗中图分类号:R 575.5 文献标志码:A 文章编号:1004-583X (2023)06-0559-05d o i :10.3969/j.i s s n .1004-583X.2023.06.015 非酒精性脂肪性肝病(n o n -a l c o h o l i c f a t t y l i v e r d i s e a s e ,N A F L D )是指除外酒精和其他明确肝损害因素的,以肝脏脂肪变性为特征的病理综合征,其疾病谱包括非酒精性肝脂肪变㊁非酒精性脂肪性肝炎㊁肝硬化和肝细胞癌㊂目前关于N A F L D 患者过量饮酒的定义尚不明确,2020年经亚太肝病学会研究决定将N A F L D 重命名为代谢相关脂肪性肝病(m e t a b o l i c a s s o c i a t e d f a t t y li v e r d i s e a s e ,MA F L D )[1]㊂关于MA F L D 发病机制尚不明确,目前比较认可的是多重打击学说,即胰岛素抵抗㊁线粒体功能障碍㊁氧化应激㊁肠道菌群失调等多种因素共同作用于遗传易感者㊂主要表现为当机体能量摄入和消耗间出现不平衡时,会使各组织产生胰岛素抵抗和肠道微生物群的改变,进而加速肝脏中的脂肪堆积,导致肝细胞损伤㊁肝脏炎症㊁纤维化和癌变等㊂据统计,MA F L D 的患病率已累及全球约25%的人口[2]㊂研究发现,肠-肝轴紊乱㊁肠道微生物群失调与MA F L D 发病密切相关,包括肠黏膜屏障破坏㊁肠道细菌移位㊁胆汁酸(b i l e a c i d s ,B A s)代谢紊乱㊁肝脏炎性反应等[3]㊂因此,本文基于肠-肝轴,对肠-微生物群-肝轴在MA F L D 患者的发病机制及疾病防治中的重要作用展开综述㊂1 肠-微生物群-肝轴基本概念肠-肝轴是指肠道和肝脏之间的一条经胆管㊁门静脉和体循环进行双向交流的通路㊂肝脏可将B A s 和许多生物活性介质通过门静脉释放体循环中,或通过胆道与肠道相通[4]㊂同时肠道将消化吸收的营养物质㊁肠道细菌及其产物㊁内毒素和炎性介质等多种肠源性因子通过门静脉系统转移到肝脏㊂近年来,随着对肠道微生物群的不断深入研究发现,肠道微生物群作为一个新的概念,被当作一个 虚拟的代谢器官 ,与肠-肝轴有着密切的联系,二者共同参与机体的多项病理生理过程,其结构和功能的稳定对维持肠道和肝脏的正常功能至关重要[5]㊂肠-微生物群-肝轴失衡引起MA F L D ,主要表现为微生物群落之间的不平衡㊁肠道与宿主之间共生关系的破坏,以及肠道通透性增加和肝脏炎症的发生等[6]㊂因此,在肠道㊁微生物群和肝脏之间建立稳定的联系是很有必要的,维持肠道内稳态及肝脏代谢的平衡,可防止肠道通透性的增加㊁微生物及其产物的易位,从而延缓MA F L D 的进展㊂2 肠-微生物群-肝轴与M A F L D 的相关性肝损害2.1 肠-微生物群-肝轴与肠道屏障功能的变化肠道屏障主要包括物理屏障㊁生化屏障和免疫屏障,是机体外环境和宿主内部环境之间的界面[4]㊂而肠道微生物群在维持上皮屏障完整性方面具有重要意义,肠道屏障中的一种或多种成分的分解会破坏其完整性,导致肠道通透性增加㊂促使肠道通透性增加的主要驱动因素包括肠道炎症和微生物群失调[7],这与高脂肪饮食㊁长期饮酒㊁长期使用抗生素[8],以及免疫介导的炎症性疾病[9],如MA F L D ㊁炎症性肠病等有关㊂在MA F L D 中,肠道微生物群失调和肠道通透性增加导致微生物及其产物易位,主要包括由细胞壁成分脂多糖和细菌D N A 等组成的㊃955㊃‘临床荟萃“ 2023年6月20日第38卷第6期 C l i n i c a l F o c u s ,J u n e 20,2023,V o l 38,N o .6Copyright ©博看网. All Rights Reserved.病原体相关分子模式,它们通过门静脉系统转移到肝脏后,可特异性与肝K u p f f e r细胞和星状细胞上的模式识别受体相结合从而诱导局部炎症,最终导致肝脏炎症和损伤,同时促进肝脏纤维化的发生[10]㊂因此,由微生物群代谢产物介导的炎症细胞因子的表达以及肝脏炎症反应与MA F L D的发生发展密切相关[11],所以维持肠道屏障的完整性,减少微生物群及其代谢产物易位对于MA F L D的诊治具有重要的意义㊂2.2肠道微生物群代谢产物的变化2.2.1胆碱和胆碱相关代谢物胆碱主要从饮食中获得,肝脏也可少量产生㊂临床研究已证实,胆碱是人体所必需的营养素,它的缺乏是导致机体发生MA F L D的主要原因,因为胆碱在维持肝功能的同时参与机体的新陈代谢[12]㊂其中磷脂酰胆碱通过促进极低密度脂蛋白(v e r y l o w d e n s i t y l i p o p r o t e i n, V L D L)从肝脏中排泄和胆盐的溶解㊁分泌,从而减少甘油三酯在肝脏中积累及肝脏脂肪变性的发生[13-15]㊂研究表明,异常V L D L介导的甘油三酯分泌是MA F L D发生的主要机制[16]㊂因此,肝细胞中V L D L排泄的减少可降低体内的胆碱水平从而导致MA F L D的发生[17]㊂另外,胆碱在肠道细菌相关酶的作用下转化为三甲胺,经门静脉循环到达肝脏后转化为氧化三甲胺,大量氧化三甲胺的产生导致机体产生的磷脂酰胆碱水平降低,加剧甘油三酯在肝脏中的累积,导致MA F L D等肝损伤相关性疾病的发生[18]㊂2.2.2 B A s B A s是以肝细胞中的胆固醇为原料合成的两亲性类固醇分子,经肠道细菌相关酶代谢,对于维持肠道微生物群稳态㊁脂质代谢㊁胰岛素敏感性和机体固有免疫至关重要,在肠-微生物群-肝轴的调节中发挥了重要的作用㊂当B A s通过十二指肠到达小肠时,可结合胆道中的其他成分促进甘油三脂㊁胆固醇和脂溶性维生素等的乳化和吸收,大约95%的B A s在回肠末端被重吸收并运回肝脏,其余5%被肠道微生物群分解形成次级B A s,经被动运输进入门静脉循环最后到达肝脏,肝脏回收B A s并将其分泌到胆道,完成B A s的 肝肠循环 [19]㊂B A s除了具有维持肠上皮屏障完整性从而防止肠道细菌过度生长的抗菌特性,还可与相应受体结合,如法尼醇X受体(f a r n e s o i dXr e c e p t o r,F X R)和G蛋白偶联受体(g-p r o t e i n-c o u p l e d r e c e p t o r,G P C R),作为信号分子来调节糖脂代谢和能量稳态[20]㊂B A s与肠细胞中表达的F X R结合,促进成纤维细胞生长因子19的转录,成纤维细胞生长因子19通过门静脉到达肝脏,抑制肝细胞中胆固醇转化为B A s的限速酶(胆固醇7α羟化酶)的表达,从而导致肝细胞内胆固醇和血清低密度脂蛋白水平升高,形成调节B A s产生的反馈系统[21-22]㊂当B A s代谢紊乱则无法抑制肠道细菌的过度生长,从而加重肝脏的炎症免疫反应,最终导致肝脏的脂肪变性向炎症和纤维化方向进展㊂虽然B A s激活受体被视为治疗代谢紊乱性疾病的潜在治疗靶点,但具体机制尚不清楚[23]㊂肠道微生物群与肠-肝轴通过复杂的相互作用及严格的调控机制维持B A s代谢的平衡,但二者在体内如何相互影响及其在MA F L D致病过程中的具体机制尚不明确,可能与F X R的激活有关,仍需进一步探索㊂2.2.3短链脂肪酸(s h o r t-c h a i nf a t t y a c i d,S C F A) S C F A是饮食与肠道微生物群间相互作用的产物,是宿主的主要能量来源,可通过调节肠上皮细胞的增殖㊁分化以及内分泌等功能,从而影响肠道运动,加强肠道屏障功能和宿主代谢㊂目前关于肠道微生物群与MA F L D之间的研究多涉及肠道产生的S C F A的变化,最常见的如丙酸盐和丁酸盐[24]㊂丙酸盐可与G P C R43结合,维持机体的免疫防御系统[25]㊂丁酸盐具有双重作用,又称 丁酸盐悖论 ,它既可诱导结肠细胞增殖,影响结肠上皮再生,从而调节肠道屏障的完整性,也可通过调节肠内神经元直接影响肠道运动[26-27]㊂最新研究发现,循环中S C F A 的增加与脂肪细胞脂解增加和脂肪生成的减少有关[28],如单独使用丙酸盐可减少肝脏脂肪的增加[29]㊂S C F A通过与游离脂肪酸受体2结合从而抑制胰岛素刺激脂肪细胞的脂质积累,导致脂肪细胞的敏感性增高,从而减少脂肪细胞的炎症浸润[30]㊂S C F A也可特异性结合在脂肪组织和肝脏中表达G P C R,如G P C R41和G P C R43,从而抑制脂肪细胞中的胰岛素信号传导,减少脂肪组织中的脂肪堆积并促进其他组织中的糖脂代谢[31]㊂S C F A通过作用于肠道,促进肠L细胞分泌更多的胰高血糖素样肽-1,从而诱导胰腺β细胞分泌胰岛素,改善胰岛素抵抗及全身葡萄糖代谢,降低肝脏脂质堆积的风险,并改善全身慢性炎症[32]㊂另外,S C F A除了可上调紧密连接蛋白的表达,还可加速紧密连接的形成,从而阻止细菌或其细胞壁成分的易位,降低肥胖和胰岛素抵抗相关的代谢性疾病的炎症级联反应[33]㊂综上,肠道微生物群失调促使肠道S C F A含量进一步减少,从而加速代谢相关性疾病的进展㊂然而有研究发现,大量S C F A的产生加速机体从食物残渣中吸收更多的能量,导致肥胖的发生[34]㊂关于大量S C F A的产生对于MA F L D的预后是否有益,目前㊃065㊃‘临床荟萃“2023年6月20日第38卷第6期 C l i n i c a l F o c u s,J u n e20,2023,V o l38,N o.6Copyright©博看网. All Rights Reserved.尚无定论㊂2.2.4乙醇乙醇在肠道表达的酒精代谢酶如醇脱氢酶㊁醛脱氢酶等的作用下,代谢为乙醛及乙酸盐,肝脏可通过调节乙醇代谢途径影响机体乙醇的循环水平[35]㊂大多数MA F L D患者伴有内源性乙醇及其代谢物如乙醛和乙酸盐循环水平的增加,这些代谢物独立地与肝损伤性疾病有关[36]㊂其中乙醛除了与肠道屏障的破坏及微生物产物易位有关,还与下调肠道中抗菌肽的表达有关[37],从而引发全身炎症和适应性宿主免疫反应,加速代谢相关性疾病的进展[38]㊂乙酸在MA F L D中具有刺激和抑制食欲的双重作用,但二者如何在体内保持动态平衡及参与代谢性疾病的相关机制,我们目前尚不清楚㊂通过无菌小鼠的实验发现,乙醇代谢相关基因在肝脏中的表达增加,从而使肝脏脂肪变性加剧㊂因此推测肠道微生物群及其代谢产物乙醇等在MA F L D中的扮演重要角色[39]㊂3M A F L D基于肠-微生物群-肝轴的治疗3.1铁代谢及铁死亡抑制剂铁死亡是指铁过度积累和脂质过氧化,其特征是铁依赖性脂质过氧化引起的细胞程序性死亡的一种新形式㊂研究表明,铁超载在MA F L D患者中普遍存在,铁诱导的脂质过氧化是MA F L D的主要诱因之一[40]㊂在MA F L D 中,肝细胞中蓄积的大量脂质诱导肝细胞中的铁以细胞外囊泡的形式排出,然后进入邻近的肝星形细胞,最终使肝细胞缺铁和肝星状细胞铁超载㊂缺铁的肝细胞沿缺氧诱导因子-2α(h y p o x i ai n d u c i b l e f a c t o r s-2α,H I F-2α)-A T F4信号传导,增强肝细胞脂肪生成和胰岛素抵抗㊂在肝星形细胞中,铁超载引起活性氧水平升高和氧化应激,从而促进铁死亡和肝纤维化的进程[41]㊂D a s等[42]通过小鼠实验发现,肠道微生物群可通过抑制H I F-2α的表达来限制铁的吸收㊂因为铁的吸收主要受H I F-2α的调节[43]㊂此外,肠道微生物群也可以通过抑制H I F2α-A T F4信号传导减轻肝细胞脂肪生成和胰岛素抵抗㊂而铁超载会改变肠道微生物群多样性,使其抑制H I F2α的能力减弱㊂到目前为止,铁死亡在MA F L D中的作用尚未完全阐明㊂T o n g等[44]通过研究铁死亡抑制剂利普他汀-1在MA F L D小鼠模型中的治疗效果,发现利普他汀-1可降低MA F L D小鼠模型的肝脂肪变性㊁线粒体参与的氧化应激,减轻肝损伤和纤维化的程度㊂一些以铁死亡为靶标的药物,如索拉非尼㊁柳氮磺吡啶等也被广泛报道,这使得铁死亡可能成为治疗MA F L D的关键靶点[45]㊂这些证据表明,铁死亡在MA F L D的病理进展中起关键作用,抑制铁死亡可能有助于维持肠-微生物群-肝轴的稳定以及延缓MA F L D的进展㊂3.2微生态制剂肠道微生物群失衡和肠源性内毒素可改变肠道通透性,进而使肠源性内毒素通过肝肠循环吸收入血,最终导致肝脏炎症和MA F L D㊂益生菌㊁益生元及合生元等相互作用,共同参与肠道微生物群稳态的调节,为MA F L D提供了一个可能的治疗靶点㊂目前最常用的是传统益生菌,包括双歧杆菌属和乳酸杆菌属㊂周响等[46]通过临床研究发现,与对照组相比,加用益生菌辅助治疗2个月的MA F L D人群肝功能和炎症因子水平明显改善,肝脂肪变程度下降㊂这与钟明月等[47]的研究结果相一致,外源性补充益生菌可能起到辅助治疗MA F L D 的作用㊂荟萃分析发现,益生菌与谷丙转氨酶㊁谷草转氨酶和谷氨酰转肽酶水平的降低密切相关,这表明益生菌补充剂可能通过调节肠道微生物群的组成和代谢对肝功能起保护作用[48]㊂在最近的小鼠实验中发现,人工益生菌如表达人A D H1B的益生菌,可减少肠道对酒精的吸收,减轻酒精引起的肝损害[49]㊂有关小鼠血清的非靶向代谢组学分析表明,罗伊乳杆菌作为一种肠道益生菌,可以显著增加肠道微生物衍生的代谢产物,如吲哚及其衍生物,从而调节c GM P/c AM P信号轴的作用途径,在减轻肝脏炎症㊁调节机体免疫和抑制肥胖方面发挥的重要作用[49]㊂此外,益生菌还可以通过产生S C F A来改善MA F L D[50]㊂最新研究发现,一类名为N G P s新型益生菌在治疗MA F L D方面显示出巨大的治疗潜力,但还需要大量的临床实验去证实[51]㊂3.3抗T细胞介导的免疫炎症反应目前,除了胰岛素抵抗㊁氧化应激和脂肪毒性等常见致病因素外,免疫细胞,特别是T细胞介导的免疫反应在MA F L D中的作用越来越受到重视㊂MA F L D和T 细胞介导的免疫反应之间的这种相互作用也与肝-肠免疫串扰和肠道微生物群失衡有关㊂临床试验表明,益生菌可减轻肠道C D8+T细胞对肝脏的影响,进而改善轻度㊁中度㊁重度MA F L D患者的肝脂肪变性[52]㊂动物实验中,益生菌表面的脂质抗原促进了小鼠肝脏自然杀伤细胞的增殖,进而改善小鼠肝脏脂质积累和胰岛素抵抗[53]㊂综上,说明通过T细胞介导的免疫反应调控肠道微生物群是治疗MA F L D 的潜在靶点㊂4小结与展望肠道微生物群参与机体多种生命活动,如肠道屏障的形成㊁糖脂代谢及全身抗炎免疫的调节㊂它不仅向邻近的器官和组织发出信号,而且向机体远㊃165㊃‘临床荟萃“2023年6月20日第38卷第6期 C l i n i c a l F o c u s,J u n e20,2023,V o l38,N o.6Copyright©博看网. All Rights Reserved.处的器官和组织发出信号,并干扰例如脑-肠轴㊁肝-肠轴以及宿主的免疫系统㊂宿主和肠道微生物群之间的共同代谢产物,如胆碱㊁B A s㊁S C F A㊁乙醇等的肝肠循环参与许多肠-肝轴疾病的发病机制,最典型的如MA F L D㊂因此,应用抗生素选择性地消耗不同的微生物群或使用铁死亡抑制剂㊁微生态制剂,甚至粪菌移植来调节肠道微生物群将可能成为预防和治疗MA F L D的潜在新靶点㊂肠道微生物群作为导致MA F L D患者肠道和肝脏损害的核心因素,试图通过肠-微生物群-肝轴的这样一个较为全面的概念,使我们对肠道微生物群在MA F L D患者肝损害致病过程中的重要作用有了新的认识,并为理解MA F L D的发病机制和防治措施提供新思路㊂参考文献:[1] E s l a m M,N e w s o m eP N,S a r i nS Ke t a l.An e wd e f i n i t i o n f o rm e t a b o l i c d y s f u n c t i o n-a s s o c i a t e d f a t t y l i v e r d i s e a s e:A ni n t e r n a t i o n a le x p e r t c o n s e n s u s s t a t e m e n t[J].J H e p a t o l,2020,73(1):202-209.[2]薛芮,范建高.代谢相关脂肪性肝病新定义的国际专家共识简介[J].临床肝胆病杂志,2020,36(6):1224-1227. 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[51] A nU p d a t e o n t h eE f f i c a c y a n dF u n c t i o n a l i t y o f p r o b i o t i c s f o rt h e t r e a t m e n t o f n o n-a l c o h o l i c f a t t y l i v e r d i s e a s e[J].E n g i n e e r i n g,2021,7(5):679-86.[52] E i c k m e i e r I,S e i d e l D,G rün J R,e t a l.I n f l u e n c e o f C D8Tc e l lp r i m i n g i n l i v e r a n d g u t o n t h e e n t e r o h e p a t i c c i r c u l a t i o n[J].JH e p a t o l,2014,60(6):1143-1150.[53] Z h e n g S,Y a n g W,Y a oD,e t a l.Ac o m p a r a t i v e s t u d y o n r o l e so fn a t u r a l k i l l e r T c e l l si n t w o d i e t-i n d u c e d n o n-a l c o h o l i c s t e a t o h e p a t i t i s-r e l a t e d f i b r o s i s i nm i c e[J].A n nM e d,2022,54(1):2233-2245.收稿日期:2023-05-18编辑:张卫国㊃365㊃‘临床荟萃“2023年6月20日第38卷第6期 C l i n i c a l F o c u s,J u n e20,2023,V o l38,N o.6Copyright©博看网. All Rights Reserved.。
第39卷第2期大连海洋大学学报Vol.39No.2 2024年4月JOURNAL OF DALIAN OCEAN UNIVERSITY Apr.2024DOI:10.16535/ki.dlhyxb.2023-148文章编号:2095-1388(2024)02-0349-11褐藻多糖调控肠道微生态作用机制研究进展章瑾1,王尚志1,杨明睿1,闫滨2∗(1.山东中医药大学药学院,山东济南250355;2.山东中医药大学中医学院,山东济南250355)摘要:肠道作为机体最大的免疫器官,用以维持机体健康,而肠道微生态的失衡则易使机体出现代谢紊乱㊁免疫低下㊁炎症性肠病㊁病毒感染甚至组织癌变等情况㊂而褐藻来源的多糖可作为外源性益生元,通过保护肠道屏障㊁激活肠道免疫㊁调节肠道菌群和改变代谢产物构成等方式维持肠道稳态,从而维护机体健康㊂本文综述了褐藻多糖的化学组成和结构表征对肠道微生态的影响及其作用机制,并提出提高多糖得率和纯度㊁深入研究褐藻多糖构效关系与作用机制等未来发展建议,以期为推进褐藻多糖的开发与应用提供有益参考㊂关键词:肠道微生态;肠道屏障;肠道菌群;免疫;褐藻多糖中图分类号:S917.3;R285㊀㊀㊀㊀文献标志码:A㊀㊀肠道作为机体最大的免疫器官,可通过分子相互作用选择性吸收水分和营养物质,并限制外源微生物的进入以维持肠道微生态平衡㊂有研究表明,肠道微生态的失衡不仅会引发肠道相关疾病,还会与远端器官相互作用影响外周循环,对肝脏㊁神经及内分泌系统造成损害,破坏机体免疫使其易受外来病原体的入侵,从而破坏机体健康平衡[1]㊂而褐藻多糖(brown algae polysaccharides)经肠道代谢分解后产生的寡糖及代谢物可为肠道菌群提供营养和能量,并调节菌群的结构组成,进而发挥调节免疫㊁抗炎㊁抗肿瘤及抗病毒等多种生物活性作用[2]㊂近年来,基于褐藻多糖调节肠道微生态进而预防或改善疾病的研究较为广泛,证实了褐藻多糖经肠道微生物降解后,可完善肠黏膜屏障,调控肠道免疫,干预肠道微生物及代谢产物的种类组成,发挥调节免疫㊁改善肠道菌群环境㊁抗炎㊁抗菌㊁抗肿瘤㊁降血糖血脂㊁调节情志和改善认知等功能[3-6]㊂除处于试验研究阶段的褐藻多糖外,已获批上市的甘露特钠胶囊(GV-971)还可改善阿尔兹海默病患者的认知功能[7]㊂基于褐藻多糖已有的研究成果,本文综述了褐藻多糖的化学组成和结构表征对肠道微生态的影响,并探讨了褐藻多糖调节微生态的作用机制,以期为褐藻多糖对肠道微生态的作用靶点研究提供新思路㊂1 动物肠道微生态结构动物肠道微生态主要由肠道上皮细胞㊁肠黏膜㊁肠道菌群及其代谢产物㊁免疫细胞构成㊂其中,肠黏膜可以防止病原体黏附到肠上皮细胞,保护肠上皮屏障[8];肠道菌群作为维持肠道微生态稳态的核心,可调节宿主生理和心理健康,维持动态平衡[9];肠道微生物的代谢产物如短链脂肪酸(short-chain fatty acids,SCFAs)等可被机体吸收,为细胞供能㊁增强紧密连接蛋白(tight junction, TJ)的表达,并抑制中性粒细胞和巨噬细胞释放促炎因子㊁激活肠道免疫;免疫细胞主要包括树突状细胞㊁巨噬细胞㊁T细胞和B细胞等淋巴细胞,其中超过80%的淋巴细胞位于肠黏膜上,约60%的辅助T细胞(CD4+T)位于与肠道相关的淋巴组织上,经外界刺激后可激发机体非特异性免疫,维护肠道稳态[10]㊂肠道稳态随疾病阶段和侵袭部位的变化而变化㊂许多研究表明,肠道短期失调可能导致肠黏膜屏障受损,易引发胃肠道疾病,肠道长期失调则会通过与器官之间相互作用(如肠-肝㊁肠-肺和肠-脑轴等)引发慢性病[11-12]㊂广谱抗生素药物的滥用还会导致外来菌群的入侵,不仅使肠道菌群紊乱,引起肠道内较敏感的厌氧菌死亡,还会抑制肠㊀收稿日期:2023-06-23㊀基金项目:国家 重大新药创制 科技重大专项(2014ZX09509001)㊀作者简介:章瑾(1999 ),女,硕士研究生㊂E-mail:2021110268@ ㊀通信作者:闫滨(1971 ),男,博士,副教授㊂E-mail:robinyan2002@上皮细胞蛋白的合成,破坏肠黏膜屏障,引发疾病感染或其他组织部位的病变[13]㊂此外,日常摄食习性与肠道干细胞和菌群组成也有关联,健康肠道的蠕动及其内容物的流动也会抑制体内微生物和病毒的过度生长[14-15]㊂因此,除通过增加有益的黏膜相关细菌类群来增强机体免疫外,还可以通过益生菌或微生物群的移植重建,校准肠道免疫稳态,从而改善或治疗疾病㊂如Shepherd等[16]通过对试验组小鼠喂食海藻多糖,利用多糖位点将目标菌属移植到具有不同肠道微生物群落的小鼠体内,成功实现了菌株的替换,改变了肠道菌属㊂Ai等[17]研究表明,海带来源的褐藻酸盐可以在人工肠道微环境中干预拟杆菌属中细金拟杆菌的丰度,从而改变了优势菌种㊂总之,肠道稳态与机体的健康密切相关,随着肠道微生态与相关疾病关系研究的深入,特征微生物组成或将成为疾病诊断治疗的方法之一㊂2㊀褐藻多糖的化学组成和结构表征对肠道微生态的影响海藻(Sargassaceae)和昆布(Laminaria thal-lus)等褐藻属海洋药物多被用于现代食药研究,其中,多糖类成分占藻类干质量的5%~20%[18],由于多糖不能被上消化道消化吸收,而是在肠道被肠道微生物降解,干预肠道微生物的种类组成,并产生大量低聚糖和SCFAs为机体供能,同时利用肠道与器官的相互作用进入外周循环,从而发挥调节免疫㊁改善肠菌群环境㊁抗炎㊁抗菌和抗肿瘤等生物活性作用[4-6,19-33](表1)㊂除具有上述生物活性功能外,褐藻多糖还可以通过激活肠道内神经元㊁改善血脑屏障等途径影响中枢系统,间接改善情感障碍类疾病[19]㊂因此,褐藻多糖的单糖组成㊁糖苷键构型㊁分子量和硫酸化修饰等表征因素都会影响肠道微生态的稳定㊂2.1㊀单糖组成对肠道微生态的影响岩藻多糖(fucoidan)㊁海带多糖(laminaran)和褐藻酸钠(alginate)这3类褐藻多糖已被纳入疾病治疗的研究中,其单糖组成以岩藻糖(fu-cose)㊁葡萄糖(glucose)㊁甘露糖(mannose)㊁半乳糖(galactose)㊁木糖(xylose)㊁甘露糖醛酸(mannuronic acid)㊁半乳糖醛酸(galacturonic acid)㊁古罗糖醛酸(guluronic acid)和葡萄糖醛酸(glucuronic acid)等单糖及其衍生物为主(图1)㊂其中,单糖比例的不同对肠道的影响也各不相同,如葡萄糖含量较高的羊栖菜多糖(19.57%)对乳杆菌的促增殖作用要高于其他多糖,具有更好的益生元作用[34]㊂此外,单糖组成的复杂程度与生物活性也呈正相关,如Li等[35]提取的以葡萄糖(36.25%)㊁岩藻糖(18.31%)和甘露糖醛酸(17.3%)为主要成分的褐藻多糖,可通过修复肠道屏障降低肿瘤坏死因子-α(tumor necrosis factor-α, TNF-α)水平,促进丝裂原活化蛋白激酶(AMPK)磷酸化,减少肝脏脂质代谢积累从而降低肥胖风险㊂不同来源的岩藻多糖虽然单糖种类相似,但单糖比例及连接方式不同,也可能对肠道菌群的调节存在潜在影响,如泡叶藻和海带来源的岩藻多糖相比,前者能使盲肠微生物群落结构更加多样[36]㊂表1㊀基于肠道微生态的褐藻属多糖生物活性Tab.1㊀Biological activity of brown alga polysaccharides based on intestinal microecology生物活性bioactivity治疗疾病proteosotherapy活性多糖activepolysaccharide多糖来源source ofpolysaccharide相对分子质量molecularweight单糖组成monosaccharidecomposition作用机制action mechanism参考文献reference衰老岩藻多糖㊁褐藻酸盐㊁海带多糖羊栖菜75000提高Nrf2/ARE信号通路的表达水平,改善小肠细胞保护能力,恢复小肠微生态Chen等[20]抗氧化antioxidation 2型糖尿病岩藻多糖海带89000Fuc㊁Gal㊁Man增加肠道微生物的多样性,调节平衡小鼠胰岛素抵抗和胰岛素敏感性,减少胰岛坏死和β细胞损伤,抑制脂肪堆积,降低MDA水平,增加T-AOC和SOD抗氧化水平Zhang等[21] 1型糖尿病岩藻多糖墨角藻675600L-Fuc通过调节DC/Treg诱导的免疫耐受,改善肠道微生态,下调TLR4信号通路和维持胰腺内环境,预防小鼠1型糖尿病的发生Xue等[22]降血脂岩藻多糖铜藻 Fuc㊁Gal增强小鼠体内抗氧化物质的活性,降低脂质过氧化物MDA含量,改善小鼠动脉粥样硬化指数刘雯等[3]053大连海洋大学学报㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀第39卷表1(续)㊀基于肠道微生态的褐藻属多糖生物活性Tab.1(Cont.)㊀Biological activity of brown alga polysaccharides based on intestinal microecology生物活性bioactivity治疗疾病proteosotherapy活性多糖activepolysaccharide多糖来源source ofpolysaccharide相对分子质量molecularweight单糖组成monosaccharidecomposition作用机制actionmechanism参考文献reference改善肠道菌群微环境improvement of microenvironment of intestinal flora 改善肠道岩藻多糖㊁褐藻酸盐㊁海带多糖羊栖菜3023Glu促进鼠李糖乳杆菌和嗜酸乳杆菌生长,具有益生元作用李冉[23]改善肠道褐藻酸盐 <50000 调节小鼠组厚壁菌/拟杆菌比例,调节肠道菌群丰度Takei等[24]细菌感染昆布多糖㊁岩藻多糖褐藻刺激双歧杆菌和乳杆菌等有益菌的活性,下调促炎细胞因子(IL-6㊁IL-8和TNF-α)的表达,减少鼠伤寒沙门氏菌攻击后肠道的炎症反应Bouwhuis等[5]抗炎antiinflammatory炎症性肠病褐藻酸盐褐藻 β-D-Man-a㊁α-L-Gul-a增加肠道杯状细胞数量㊁降低LPS水平㊁下调Bax蛋白水平㊁上调Bcl-2蛋白与E-钙黏蛋白的表达,降低肠道通透性并逆转肠道屏障损伤Wu等[4]过敏岩藻多糖马尾藻 L-Fuc 降低食物过敏小鼠血清中OVA特异性IgE和TNF-α水平,调节过敏小鼠肠道菌群的丰富度和多样性Huang等[25]溃疡性结肠炎海带多糖褐藻 增加拟杆菌门水平,降低厚壁菌门水平;增加杯状细胞和黏蛋白的产生,降低肠纤维化程度,从而改善肠黏膜完整性Li等[26]抗肿瘤antitumor肝癌岩藻多糖㊁褐藻酸盐㊁海带多糖梭形马尾藻299000D-Fuc㊁L-Xyl㊁D-Man㊁D-Gal促进腹腔巨噬细胞分泌的细胞因子(IL-1和TNF-α),抑制人肝癌HepG2细胞移植瘤的生长(50.7%),提高HepG2小鼠血清TNF-α㊁IL-1㊁NO和IgM水平Fan等[27]乳腺癌岩藻多糖促进黏膜分泌性IgA的表达,恢复肠黏膜屏障;上调磷酸化p38㊁MAPK和ERK1/2表达,增加拟杆菌/厚壁菌比例Xue等[28]胃癌海带多糖褐藻<5000β-Glu减轻早期癌前病变模型小鼠的胃发育不良,干扰血管生成,增加幽门上皮细胞IL-10的表达Desamero等[6]非小细胞肺癌褐藻酸盐褐藻下调异种移植样本中VEGF-A㊁STAT3的表达及增加miR-506的表达,抑制肿瘤血管生成Wang等[29]免疫调节immunoregulation 增强免疫岩藻多糖半叶马尾藻1166480Glu㊁Gal㊁Fuc上调巨噬细胞RAW264.7细胞中环氧合酶2(COX-2)和iNOS的基因表达,增加蛋白丰度并促进NO分泌Li等[30]癌症免疫海带多糖海带激活细胞毒性T淋巴细胞,增加IFN-γ和TNF-α,促进OT-I和OT-II T细胞的增殖,增加荷瘤小鼠血清中IL-6㊁IL-12p40和TNF-α的产生Song等[31]抗病毒anti-virus 抗疱疹病毒岩藻多糖褐藻囊藻35000Fuc㊁Xyl抑制单纯疱疹病毒1型(HSV-1)和2型(HSV-2)的吸附Mandal等[32]诺如病毒岩藻多糖褐藻35000Fuc干扰NoV病毒附着到宿主细胞受体,抑制病毒P结构域与唾液的结合,降低小鼠粪便病毒滴度Kim等[33]㊀注: 代表文中未提及㊂Note: is not mentioned in the text.153第2期章瑾,等:褐藻多糖调控肠道微生态作用机制研究进展图1㊀褐藻多糖水解后单糖及衍生物主要组成Fig.1㊀Main composition of monosaccharide and derivatives after hydrolysis of brown alga polysaccharide2.2㊀糖苷键构型对肠道微生态的影响除单糖构成比例对肠道微生态影响外,多糖骨架对肠道菌群调节的机制也不完全相同㊂有研究认为,具有β-1,3糖苷键的多糖有明显的抗炎作用[37]㊂岩藻多糖主链以(1ң3)-α-L-Fuc-(1ң3)-α-L-Fuc (图2(a))和(1ң3)-α-L-Fuc-(1ң4)-α-L-Fuc (图2(b))两种构型存在,其硫酸基和单糖主要位于2,4或2,3链上[38-39],其机制是通过影响D-谷氨酰胺和D-谷氨酸代谢途径调节肠道菌群代谢,提高拟杆菌/厚壁菌的相对丰度,降低变形菌门的比例[40]㊂昆布多糖多以(1ң3)-β-D-Glu 为骨架,链内加部分(1ң6)-β-D-Glu 分支(图3(a)),且图2㊀岩藻多糖的结构Fig.2㊀Structure of fucoidan根据糖链还原端是否与甘露醇相连分为M 链(图3(b))和G 链(图3(c))[41]㊂昆布多糖作为一种线性多糖易被菌群代谢,一方面可通过增加拟杆菌门等益生菌丰度调节肠道菌群,另一方面通过调节代谢产物构成,如减少有害代谢物的产生,降低盲肠吲哚含量[24,42]㊂海藻酸钠构型以(1ң4)-α-L-Gul acid-(1ң4)Gul acid (G-G)㊁(1ң4)-β-D-Mannuronic-(1ң4)-β-D-Mannuronic (M-M)和(1ң4)-α-L-Gul acid-(1ң4)-β-D-Mannuronic (G-M)3种连接方式存在(图4),可被肠道微生物分解产生大量SCFAs,调节拟杆菌丰度,从而改善代谢型疾病(如糖尿病㊁胰岛素血症)等[43-44]㊂A 骨架及分支;B 多糖的M 链;C 多糖的G 链㊂A skeleton and branches;B M chain of the polysaccharide;CG chain of the polysaccharide.图3㊀海带多糖的结构Fig.3㊀Structure of laminaranpolysaccharides图4㊀褐藻酸盐的结构Fig.4㊀Structure of alginate253大连海洋大学学报㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀第39卷㊀㊀综上,褐藻多糖的生物活性不仅与多糖结构有关,还与肠道微生物的构成相关,多糖结构和肠道微环境的不同,可能会导致多糖的酵解水平出现差异㊂因此,在后续研究中可比较不同结构褐藻多糖对肠道微生态差异的调节作用㊂2.3㊀多糖分子量对肠道微生态的影响褐藻多糖相对分子质量的大小也会影响其在肠道内的代谢吸收及屏障穿越修复能力㊂多数研究认为,低相对分子质量(<10000)的褐藻多糖在肠道内的生物屏障穿越能力和修复活性更强,具有更高的吸收率[45-46]㊂研究发现,低分子量的褐藻多糖在不伤害人体健康的情况下,其代谢物丙酸盐㊁丁酸盐等SCFAs增加了61.85%,能更好地促进人胃肠道蠕动并抑制微生物的过度生长[47]㊂对比不同分子量的多糖发现,中低相对分子质量组(5000~30000)的岩藻多糖抗炎作用最强,可以有效抑制TNF-α㊁白细胞介素-1β(interleukin-1β, IL-1β)和白细胞介素-6(interleukin-6,IL-6)等促炎因子的产生[48]㊂进一步对中低分子量褐藻多糖分组后发现,相较于<6000低相对分子质量的多糖,相对分子质量为26700的褐藻多糖可使盲肠处拟杆菌门的相对丰度降低39.29%,更好地维持了肠道稳态[49]㊂但也有研究认为,中低分子量褐藻多糖可能会因失去支链导致生物活性降低,而高分子量多糖其硫酸根含量更高且在体内循环时间较长,在循环过程中可进入机体的其他器官组织,促进自然杀伤力细胞(NK)增殖,因此,对机体有更强的免疫激活及抗炎作用[50]㊂如从裙带菜(Un-daria pinnatifida)和羊栖菜(Sargassum fusiforme)中分离得到的高相对分子质量的岩藻多糖(258700),可降低Caco-2细胞中由过量活性氧造成的上皮细胞损伤引起的肠道炎症[50]㊂同时还发现,高分子量的岩藻多糖在血液中的平均停留时间(14.57h)要高于低分子量的岩藻多糖(109min),从而增加岩藻多糖在体内的生物利用度㊂从羊栖菜中提取的岩藻多糖(相对分子质量为707000),可上调巨噬细胞促进一氧化氮(NO)的分泌,激活机体免疫[51]㊂综上,中低分子量的多糖因在体内能更好地被微生物群消化,其代谢产物的利用率要高于高分子量多糖,而在药物持续作用时长及整体免疫上,高分子量多糖更占优势,因此,不能仅以分子量大小作为生物活性高低的评判标准㊂2.4㊀硫酸化修饰对肠道微生态的影响硫酸化多糖可通过改善结肠上皮层的完整性,修护肠黏膜损伤,完善肠道屏障,发挥调节免疫㊁抗肿瘤㊁抗凝㊁抗炎㊁抗菌和抗病毒等生物活性作用[52]㊂一般来说,硫酸化多糖的生物活性与分子的硫酸化程度有关,含硫酸根的多糖在肠道中被微生物消化生成硫化氢(H2S),不仅可激活部分信号通路调节代谢,促进组织修复,维持心血管稳态,还可以屏蔽病毒受体的正电荷,防止病毒进入,抑制病毒与其靶细胞的结合[53-54]㊂如从海鞘藻(Gloiopeltis furcata)中提取的多糖可通过重塑肠道微生物群和黏蛋白O-聚糖之间的相互作用,减轻结肠黏膜损伤并促进益生菌生长[55];以硫酸化1,4-L-岩藻糖为主要单糖的褐藻多糖(66.08%),能与乳杆菌结合激活IL-6和IL-1β,增强巨噬细胞的非特异性免疫,使成年斑马鱼(Danio rerio)肠道淋巴细胞增加9.2%[56]㊂但需要注意,过量H2S 经肠道细胞转化会生成硫代硫酸盐,进一步氧化为四硫酸盐,对肠上皮细胞造成损伤并促进沙门氏菌生长,从而造成炎症性腹泻[57]㊂此外,其他功能性修饰的褐藻多糖也具有多种生物活性,如经硒化修饰后的褐藻酸盐能够降低血清和脑中TNF-α和IL-6的产生,可作为补充药物治疗神经退行性疾病[58];羧酸化昆布多糖可调整肠道菌群结构,改善肠道受损后的肠黏膜完整性[26]㊂分子修饰已成为研究多糖构效关系的重要手段,也是发现和研制新型多糖类药物的重要途径,但在褐藻多糖中的研究较为少见㊂因此,在后续的研究中,可利用硫酸化㊁硒化㊁磷酸化㊁乙酰化和羧甲基化等功能性修饰,并根据褐藻多糖的分子量和空间构象探究其取代程度和取代位置,从而进一步增强其生物活性㊂但由于多糖活性基团含量越高,在肠道内代谢所需的菌群越复杂[50],因此,多糖修饰化程度还需考虑机体肠道菌群的丰度问题㊂3㊀褐藻多糖调控肠道微生态的作用机制肠道是机体最大的代谢和免疫器官,参与全身疾病的调控,而褐藻多糖作为外源性益生元,可被肠道微生物降解为寡糖和相关代谢产物,保护肠道屏障并调节肠道菌群丰度,进而参与到肠道菌群对疾病的调控过程(图5)㊂褐藻多糖主要通过3个方面对肠道微生态进行调节:一是通过降低微环境的pH值抑制病原菌生长,防止病原体黏附到肠上皮细胞,促进TJ蛋白的表达从而保护肠上皮屏障;二是直接通过降低炎症因子的表达诱导免疫细胞成熟,激活免疫系统;三是作为配体与肠上皮细胞中353第2期章瑾,等:褐藻多糖调控肠道微生态作用机制研究进展表达的受体结合,如G蛋白偶联受体(G protein-coupled receptors,GPCRs)㊁组蛋白去乙酰化酶(histone deacetylase,HDAC)和Toll样受体(toll-like receptor,TLR)等,刺激有益菌生长并促进SCFAs的产生,降低有害微生物的数量,调节菌群结构[8,59]㊂因此,褐藻多糖主要基于肠黏膜屏障㊁肠道免疫㊁肠道菌群及菌群代谢产物等方面对肠道微生态进行调控㊂图5㊀褐藻多糖调节肠道微生态途径Fig.5㊀Regulation pathway of intestinal microecology by brown alga polysaccharides3.1㊀基于肠黏膜屏障调控肠黏膜屏障被破坏易导致肠道通透性增加,使机体肠动力异常㊁菌群代谢紊乱,出现腹泻㊁便秘或急性肠炎等症状,还会通过与器官之间的相互作用(如肠-肝㊁肠-肺和肠-脑轴)引发炎症性肠病㊁肥胖㊁糖尿病㊁脂肪肝㊁高血脂及认知障碍等慢性疾病[4,11-12]㊂而褐藻多糖可以完善肠细胞膜蛋白功能,如促进TJ蛋白(包括occludin㊁ZO-1㊁Clau-din-1等蛋白)和黏膜分泌性免疫球蛋白A的表达,修复肠黏膜屏障,降低肠道通透性,抵御肠道病毒和大肠杆菌等的入侵,预防因肠屏障破坏诱发的相关疾病[60]㊂如海藻多糖可通过抑制NF-κB信号通路㊁降低炎症因子表达,诱导小鼠肠黏膜Treg 细胞分化,降低TNF-α表达水平,从而减轻肠道通透性并降低肠道炎症,改善由大肠杆菌诱导的肠屏障功能障碍和小鼠食物过敏症状[61];对溃疡性结肠炎小鼠模型喂食昆布多糖后发现,该多糖增加了小鼠肠道杯状细胞和黏蛋白的产生,从而降低了肠纤维化程度并维持肠黏膜完整性[26]㊂癌症发生和治疗时,肠屏障均会受到破坏,导致肿瘤体积变大且预后效果差㊂如乳腺癌大鼠肠壁绒毛脱落,肠道通透性增加,但在摄入岩藻多糖后其肠道屏障功能基本恢复,抑瘤率可达49.2%,肿瘤潜伏期和肿瘤质量均较对照组缩短和减小[28]㊂此外,TFN-γ也会通过降低肠内皮细胞的紧密连接减少结肠上皮细胞的通透性,增强内皮屏障功能[49]㊂在癌症患者临床治疗期间,常用化疗药环磷酰胺会损害肠绒毛细胞并下调TJ蛋白的表达,破坏肠道屏障,而褐藻多糖作为辅助药物可减缓该药的副作用,提高预后效果㊂如使用岩藻多糖干预化疗,可减轻患者肠道炎症并增加TJ蛋白的表达,调节绒毛长度与隐窝深度的比例,从而恢复肠黏膜屏障,最终减少化疗的副作用[62]㊂综上,褐藻多糖作为益生元可维持肠黏膜屏障完整,使其免受到外来病原体的入侵,以及内部菌群结构和肠道免疫稳态的改变㊂3.2㊀基于肠道免疫调控肠道微环境的改变也会影响免疫系统稳态,而多糖可通过调节抗原呈递细胞㊁树突状细胞㊁巨噬细胞和多种细胞因子表现出较高的免疫调节能力[18]㊂如褐藻多糖可作为信号分子刺激抗原提呈细胞和上皮细胞识别受体,激活免疫细胞主动监测㊁识别和区分病原体在内的外部抗原,诱导肠道免疫并下调促炎相关因子(IL-6㊁IL-8和TNF-α)表达,从而减轻炎症反应,同时与微生物相互作用,共同维持肠道内环境的稳定[5,18]㊂如Ahmad 等[63]用岩藻多糖(剂量为400mg/kg)对急性结肠炎小鼠口服给药时发现,岩藻多糖可降低结肠NO㊁髓过氧化物酶㊁丙二醛的水平,减少炎症细胞浸润,进而恢复结肠长度并减少脾肿大㊂另有研453大连海洋大学学报㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀第39卷究表明,岩藻多糖可通过TNF-α介导激活丝裂原活化蛋白激酶(MAPK-p38)㊁磷酸肌醇3激酶(PI3K)和糖原合酶激酶3(GSK-3)参与诱导树突状细胞成熟[64]㊂此外,褐藻多糖还可与茶多酚协同增强机体免疫活性,通过对脂多糖诱导的RAW264.7细胞产生NO㊁ROS㊁IL-6和TNF-α,从而减轻肠道炎症[65]㊂褐藻多糖除阻断G0/G1细胞周期抑制癌细胞增殖外,还可增加外周血中NK和CD4+T细胞的比例,调节巨噬细胞和NK细胞释放的细胞因子激活免疫通路,从而影响肿瘤扩散[28,66]㊂在人肝癌小鼠模型中,Fan等[27]发现,用羊栖菜多糖(剂量为500mg/mL)对HepG2细胞给药时,其细胞凋亡率最高(50.7%),HepG2荷瘤小鼠血清NO 和IgM的浓度增加,其自身非特异性免疫增强㊂Tsai等[67]在转移性结直肠癌临床试验中也发现,受试者在摄入岩藻多糖(剂量为5mg/kg)两周后,IL-1β㊁IL-6和TNF-α等促炎因子减少,疾病控制率增加了23.6%㊂除肠道自身的炎症和癌症外,病毒感染也会削弱肠道屏障,改变有益菌群丰度,并通过肠-器官轴相互作用影响肠道㊁肺和肝脏等器官的正常功能,导致T细胞功能受损,从而降低机体抗病毒的免疫力[10,13]㊂而褐藻多糖一方面可通过增强内源性抗原呈递和共刺激功能促进树突状细胞成熟,从而恢复机体的非特异性免疫;另一方面还可与糖蛋白结合,抑制外源病毒的吸附和复制,共同发挥抗病毒作用[68-69]㊂目前,基于肠道微生态调控的角度探讨褐藻多糖对病毒性感染预防和治疗的研究较少,因此,在后续的研究中,可将肠道微生态纳入褐藻多糖抗病毒免疫的研究靶点㊂3.3㊀基于肠道菌群调控肠道微生物群的作用已被认为是疾病发病机制和体内平衡的关键,其中,有益微生物占优势是健康肠道微环境的特征之一,主要表现为90%的拟杆菌门和厚壁菌门,加之少量的变形菌和放线菌[70]㊂在肠道菌群的调节中,拟杆菌是降解多糖的主要菌群,主要以拟杆菌门㊁厚壁菌门㊁变形菌和双歧杆菌科等菌属的丰度作为指标,研究褐藻多糖对机体的情志㊁认知㊁代谢㊁炎症和癌变等相关疾病的调控[71]㊂褐藻多糖可通过调节肠道菌群及其代谢产物的丰度改善肠道微环境,从而改善神经性疾病和代谢性疾病㊂如对模型小鼠喂食岩藻多糖发现,该多糖使厚壁菌丰度降低了7.32%,拟杆菌丰度增加了9.51%,并干预降低疣状微生物丰度,通过调节肠道菌群抑制小胶质细胞活化和炎症反应,共同减轻小鼠的抑郁行为[72]㊂除岩藻多糖外,褐藻酸钠㊁昆布多糖也可影响肠道菌群,调节脂多糖的表达,增加拟杆菌/厚壁菌的比例,降低幽门螺杆菌感染的风险,从而改善高血脂㊁高血糖等疾病㊂如利用褐藻酸钠和壳聚糖的黏附特性负载阿莫西林构建的纳米颗粒,可增强阿莫西林在胃部的保留时间,提高幽门螺杆菌的根除率,其治疗效果比标准三联疗法提高26%[73];对高脂饮食小鼠喂养褐藻多糖,通过代谢组学分析发现,该多糖可抑制肠道脂肪吸收,增加拟杆菌/厚壁菌比例,降低变形菌比例,使得肉毒碱和胆碱的代谢下降,减少胰岛坏死和β细胞损伤,达到降低血脂调节血糖的作用[74];来源于褐藻酸性低聚糖的临床药GV-971还可重建肠道微生物群,抑制大脑神经炎症,改善临床患者的认知功能[7]㊂此外,摄入褐藻多糖可以通过增加菌群丰度㊁促进代谢来逆转癌症恶化,主要表现为降低肿瘤质量㊁提高肿瘤抑制率和降低药物对机体的应激损伤[59]㊂研究发现,肠道菌群可通过影响乳腺癌患者雌激素的肠-肝循环和重吸收来调节机体雌激素水平,从而降低乳腺癌发病率[60]㊂3.4㊀基于肠道菌群代谢产物调控有研究认为,褐藻多糖还可通过调节肠道微生物群产生的功能性代谢物(如胆汁酸㊁三甲胺和SCFAs),提高新陈代谢,使脂质代谢正常化,减少氧化应激,从而降低心血管疾病(如动脉粥样硬化㊁高血压和心力衰竭等)风险[75]㊂SCFAs作为肠道微生物群发酵多糖的最终产物,已被证明是微生物群与宿主组织之间的纽带[17]㊂SCFAs主要包括乙酸盐㊁丙酸盐和丁酸盐等,可作为能量来源和信号分子参与机体的生命活动,具有抗炎㊁抗肿瘤㊁降低肥胖风险和保护肠道屏障等功能[76]㊂其中,乙酸盐进入外循环后可以穿过血脑屏障,通过抑制食欲调节神经肽的表达减少急性食物摄入,发挥抗肥胖作用,还可增强先天免疫反应抑制肠道感染;丁酸盐可为肠上皮细胞提供能量,调节结肠细胞的增殖和分化,维持肠道屏障的完整性,增强肠道免疫;丙酸盐可降低肝脏和血浆中的脂肪酸含量,刺激瘦素表达,并提高组织胰岛素敏感性,从而预防肥胖及糖尿病[77-78]㊂如在结肠癌试验中发现,岩藻多糖可增加肠道中的丙酸㊁异丁酸㊁丁酸和戊酸水平,降低模型结肠组织中TNF-α㊁IL-17㊁553第2期章瑾,等:褐藻多糖调控肠道微生态作用机制研究进展。
肠道菌群领域研究进展(完整版)已有大量研究证实,肠道菌群与肥胖、糖尿病、高脂血症、高血压、心脑血管疾病、慢性肾病、神经系统疾病等相关,肠道菌群科学家们2019年在肠道微生物组研究领域取得了研究成果;【1】Nat Biotechnol:突破!科学家在人类肠道微生物组中鉴别出100多种新型肠道菌群!近日,一项刊登在国际杂志Nature Biotechnology上的研究报告中,来自英国桑格研究院等机构的科学家们通过对肠道微生物组研究,从健康人群的肠道中分离出了100多个全新的细菌类型,这是迄今为止研究人员对人类肠道菌群进行的最全面的收集研究,相关研究结果获奖帮助研究人员调查肠道微生物组在人类机体健康及疾病发生过程中所扮演的关键角色。
本文研究结果能帮助研究人员快速准确地检测人类肠道中存在的细菌类型,同时还能帮助开发出治疗多种人类疾病的新型疗法,比如胃肠道疾病、感染和免疫疾病等。
人类机体中细菌大约占到了2%的体重,肠道微生物组就是一个主要的细菌聚集位点,同时其对人类健康非常重要。
肠道微生物组的失衡会诱发诸如炎性肠病等多种疾病的发生,然而由于很多肠道菌群难以在实验室环境下生存,因此研究人员就无法对其进行更加直观地研究。
【2】Science:肠道微生物组可能是药物出现毒副作用的罪魁祸首药物本是用于治疗很多患者,但是一些患者遭受这些药物的毒副作用。
在一项新的研究中,来自美国耶鲁大学的研究人员给出了一种令人吃惊的解释---肠道微生物组(gut microbiome)。
他们描述了肠道中的细菌如何能够将三种药物转化为有害的化合物,相关研究结果发表在Science期刊上。
研究者表示,如果我们能够了解肠道微生物组对药物代谢的贡献,那么我们能够决定给患者提供哪些药物,或者甚至改变肠道微生物组,这样患者具有更好的反应。
在这项新的研究中,研究人员研究了一种抗病毒药物,它的分解产物可引起严重的毒副反应,并确定了肠道细菌如何将这种药物转化为有害的化合物。
牛磺酸代谢与肠道微生物互作的研究进展目录1. 内容简述 (2)1.1 研究的背景与意义 (3)1.2 牛磺酸的生理功能与代谢过程 (4)1.3 肠道微生物与人体健康的关系 (4)1.4 牛磺酸代谢与肠道微生物互作的研究现状 (6)2. 牛磺酸的代谢途径 (7)2.1 牛磺酸的合成途径 (8)2.1.1 经典合成途径 (9)2.1.2 非经典合成途径 (10)2.2 牛磺酸的分解代谢 (11)2.2.1 酶参与的分解途径 (12)2.2.2 其他途径 (13)3. 肠道微生物组成与多样性 (14)3.1 肠道菌群的分类与组成 (15)3.2 肠道微生物多样性与环境的互作 (17)3.3 肠道微生物与宿主健康的关系 (17)4. 牛磺酸代谢与肠道微生物互作的证据 (19)4.1 微生物对牛磺酸代谢的影响 (20)4.1.1 微生物代谢酶的作用 (21)4.1.2 微生物代谢产物的互作 (22)4.2 牛磺酸对肠道微生物群的影响 (24)4.2.1 牛磺酸作为益生元的作用 (25)4.2.2 牛磺酸对抗生素的肠道环境影响 (25)5. 生理与病理意义 (26)5.1 牛磺酸代谢与肠道微生物间的生理互作 (27)5.2 牛磺酸代谢紊乱与肠道微生物失调的病理联系 (28)6. 潜在的应用前景 (29)6.1 利用牛磺酸调控肠道微生物的策略 (30)6.2 牛磺酸作为治疗肠道疾病的候选化合物 (32)7. 研究方法与技术 (33)7.1 微生物分离与培养技术 (34)7.2 牛磺酸代谢的分子机制研究 (34)7.3 肠道菌群多样性分析技术 (35)7.4 互作关系的研究模式与策略 (37)8. 面临的挑战与未来展望 (38)8.1 研究中遇到的困难与挑战 (39)8.2 未来研究的趋势与方向 (40)1. 内容简述本段内容主要概述了牛磺酸代谢与肠道微生物互作的研究进展。
牛磺酸作为一种重要的生物活性物质,在人体内的代谢过程与肠道微生物群落之间存在着密切的关联。