肠道中的友好细菌：阿克曼氏菌

An unusual gut bacteria can help prevent obesity. But how do you keep it happy?

生活在我们大肠内的微生物群落是一个高度密集和复杂的生态系统。虽然其中一些微生物会导致疾病（如细菌和病毒），但另一些则对我们更加友好，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。

研究人员多年来已经知道阿克曼氏菌与良好的健康状况相关。它在我们肠道中发挥的一个重要角色是维持肠道屏障的功能。这可以防止有害微生物进入体内，同时确保我们仍然能够吸收饮食中的重要营养物质，以保持细胞正常工作。然而，当肠道内阿克曼氏菌失衡时，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中，并以覆盖大肠表面的黏液层——黏蛋白为生。

黏蛋白为生活在大肠中的人类细胞和微生物细胞之间提供了一个微小但重要的分隔。如果这层黏液被破坏，微生物可以直接接触人类细胞，可能导致炎症反应，因为人类细胞会对细菌产生反应——这可能引发诸如炎症性肠病等疾病的形成。

阿克曼氏菌是一种非常挑剔的食客。它只利用黏蛋白中的糖蛋白（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仍然是一个谜。我和同事们的研究发现，阿克曼氏菌使用一系列不同的酶协同工作，以解锁黏蛋白中的糖。

我们使用猪的黏蛋白，分析了细胞表面的酶活性以及它们的基因，以了解哪些酶参与了黏蛋白中糖蛋白的分解。

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重要能量，以完成其重要工作。我们是第一个描述这一过程的研究小组。

对健康的重要性

研究发现，阿克曼氏菌与小鼠免疫系统的相互作用表明，它可以抑制免疫系统的过度反应，并可能预防肥胖和糖尿病的发展。

研究人员指出，它分泌的特定肽（一种类型的分子）对免疫系统有这种抑制作用。由于其友好的性质和对免疫系统的镇静作用，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）的人在大肠中的阿克曼氏菌数量较少。你越瘦、越健康，体内的阿克曼氏菌就越多。

尽管阿克曼氏菌只吃黏液，但我们的饮食仍然间接影响着它。

居住在结肠中的细菌，如阿克曼氏菌，利用从富含纤维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营养。事实上，我们10%的能量来自这个过程。

阿克曼氏菌还通过提供分解后的黏液支持其他细菌物种的生存，这一过程被称为“交叉喂养”。但是，如果我们饮食中纤维摄入不足，黏液就会成为更为重要的营养来源。

这可能导致大肠黏液层的耗尽——破坏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，但在不利条件下，它可能会去除过多的黏液。

我们的研究是首次完整地展示了这种细菌如何分解黏液的过程。理解这一过程非常重要，因为它是我们微生物相互作用以及与我们自身互动的关键。我们从阿克曼氏菌中描述的酶现在也可以用作工具，分析不同身体部位和不同人之间的复杂黏蛋白结构的变化。

随着研究人员对阿克曼氏菌和其他生活在结肠中的微生物的了解越来越多，我们越来越明白食用多样化的高纤维饮食的重要性。

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