居住在我们大肠内的微生物群落是一个高度密集且复杂的生态系统。虽然其中一些微生物会导致疾病（如细菌和病毒），但另一些则是友好的，有助于保持我们的健康。
阿克曼氏菌（Akkermansia muciniphila）就是这些友好细菌之一。
多年来，研究人员已经知道阿克曼氏菌与良好的健康状况相关。它在我们肠道中的一个重要作用是维持肠道屏障的功能。这可以防止有害微生物进入人体，同时确保我们能够吸收饮食中的重要营养物质，以保持细胞的正常运作。然而，当阿克曼氏菌在肠道中的数量失衡时，可能会导致健康问题。
这种不寻常的细菌生活在我们的大肠内，并以覆盖在大肠表面的黏液层为食。
黏液层提供了人细胞和微生物细胞之间的一个小而重要的隔离层。如果这个黏液层受到破坏，微生物可能会直接接触到人细胞，从而引发炎症反应，因为人细胞会对细菌产生反应——这可能导致诸如炎症性肠病等疾病的出现。
阿克曼氏菌是一种非常挑剔的“食客”。它只利用黏液中的糖蛋白（含有蛋白质和碳水化合物的分子）作为能量来源。直到最近，这种细菌如何从糖蛋白中提取能量还是一个谜。我和同事们的研究发现，阿克曼氏菌通过一系列不同的酶协同工作，来解锁黏液中的糖分。
我们使用了猪的黏液，分析了细胞表面的酶活性及其基因，以了解哪些酶参与了分解黏液中的糖蛋白。
我们发现，阿克曼氏菌使用66种不同的酶从糖蛋白中提取所需的能量，以便完成其重要的工作。我们是第一个描述这一过程的研究小组。
对健康的重要性
研究显示，在小鼠中，阿克曼氏菌与免疫系统的相互作用可以平息免疫系统，并可能预防肥胖和糖尿病的发生。
研究人员发现，它分泌的一些特定肽类分子对免疫系统有这种平息作用。由于其友好的性质和平息免疫系统的作用，阿克曼氏菌甚至被用于开发益生菌。
研究人员还发现，患有代谢性疾病（如糖尿病或脂肪肝）的人在其大肠内的阿克曼氏菌数量较少。越瘦且运动量越大，体内的阿克曼氏菌数量就越多。
尽管阿克曼氏菌只吃黏液，但我们的饮食仍然会影响它——虽然是间接的。
像阿克曼氏菌这样的结肠细菌利用从我们饮食中的纤维丰富的食物中提取的碳水化合物作为燃料。作为回报，它们会产生短链脂肪酸。这些化合物为结肠上层的人类细胞提供养分。实际上，我们10%的能量来自这一过程。
阿克曼氏菌还通过提供分解后的黏液支持其他微生物物种的生存——这一过程被称为“交叉喂养”。但如果我们的饮食中纤维摄入不足，黏液就会成为更主要的营养来源。
这可能导致大肠黏液层的耗竭——打破微生物群落的微妙平衡。这增加了患炎症性疾病的风险。因此，尽管阿克曼氏菌不是病原体，但在某些条件下，它可能会去除过多的黏液。
我们的研究首次全面展示了这种细菌是如何分解黏液的。了解这一过程非常重要，因为它是我们微生物之间以及微生物与我们之间的互动的关键。我们描述的阿克曼氏菌酶也可以用作工具，分析不同身体部位和不同人群之间复杂黏液结构的变化。
随着研究人员对阿克曼氏菌及其他生活在结肠中的微生物了解得越来越多，我们越来越明白食用多样化、高纤维饮食的重要性。
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