摘要:普拉梭菌(Clostridium perfringens)是一种常见的厌氧性细菌,广泛分布在自然界中,尤其是在土壤和动物肠道内。尽管它以引起食物中毒和坏死性肠炎等严重疾病而著名,但普拉梭菌的肠道存在并不总是负面的。研究发现,这种细菌也与肠道健康的维持息息相关,
厚壁菌门(Firmicutes)
杆菌纲 (Bacilli)
梭菌目 (Clostridiales)
梭菌科(Clostridiaceae)
梭菌属 (Clostridium)
普拉梭菌 (Faecalibacterium prausnitzii)
菌名册
普拉梭菌(Clostridium perfringens)是一种常见的厌氧性细菌,广泛分布在自然界中,尤其是在土壤和动物肠道内。尽管它以引起食物中毒和坏死性肠炎等严重疾病而著名,但普拉梭菌的肠道存在并不总是负面的。研究发现,这种细菌也与肠道健康的维持息息相关,但其双重性也使它成为了肠道微生态中的一个“隐秘战士”[1]。
普拉梭菌的扫描电子显微镜图像[2]Faecalibacterium prausnitzii 自 1922 年由 J. Prausnitz 首次发现以来,经历了多次分类学变动。最初,1937 年 Hauduroy 等人将其归类为 Bacteroides prausnitzii,随后在 1974 年被重新归类为 Fusobacterium prausnitzii。直到 2002 年,这种细菌才被最终归类为 Faecalibacterium prausnitzii,并至今沿用这一分类[2]。01
普拉梭菌:肠道内的“隐形居民”
普拉梭菌是健康肠道微生态中的重要成员,它与其他共生菌共同参与食物的消化与代谢。通过分解蛋白质和复杂碳水化合物,普拉梭菌生成短链脂肪酸(如丁酸),这些代谢产物不仅有助于肠道上皮细胞的修复,还能维护肠道屏障的完整性,促进消化系统的健康。此外,普拉梭菌还具有显著的抗炎作用。它通过产生短链脂肪酸,维持肠道内细菌酶的活性,有效防止病原菌侵扰[3]。普拉梭菌还能消耗氧气,抑制需氧细菌的生长,从而维持肠道的厌氧环境,帮助平衡肠道菌群。尽管它在肠道中的角色看似平凡,但其对肠道健康的作用却不可或缺。02肝脏守卫:普拉梭菌的“肝”功力
非酒精性脂肪肝(NAFLD)的发生和发展与肠道菌群的结构和丰度变化密切相关。因此,近年来,针对肠道菌群进行干预以治疗NAFLD的策略受到了越来越多研究者的关注。为深入探讨普拉梭菌在缓解NAFLD方面的菌株差异性,江南大学食品科学与工程学院陈卫院士团队研究了不同普拉梭菌菌株对肠道微生物结构及其功能代谢通路的影响[4]。 研究原理示意图 [4]结果发现:1.肝脏健康改善:在接受特定普拉梭菌菌株干预后,小鼠的肝脏脂肪沉积明显减少,肝脏的炎症指标(如ALT和AST)显著下降,这表明普拉梭菌可以有效缓解NAFLD的病理变化,改善肝脏健康。2.肠道菌群调节:干预后,小鼠肠道内的益生菌(如双歧杆菌、乳酸杆菌)丰度增加,同时有害菌(如普拉梭菌)的数量减少。这说明普拉梭菌通过改善肠道菌群的平衡,帮助减轻肝脏脂肪积聚和炎症。3.抗炎作用:普拉梭菌通过减少肠道的炎症和内毒素水平,可能有效降低肠道的通透性,并抑制全身的炎症反应,从而减缓NAFLD的进展。NAFLD表型特征与短链脂肪酸、特征菌属以及肠道菌群功能代谢通路相关性分析[4]研究表明特定菌株的普拉梭菌通过改善肠道菌群的平衡、降低肠道通透性和减少炎症反应,能够显著减轻高脂饮食引起的NAFLD小鼠肝脏损伤。普拉梭菌可能通过调节肠道微生态,帮助减轻肝脏脂肪积累和炎症,为治疗NAFLD提供了新的思路。03动脉护航,普拉梭菌与心脏健康的秘密
冠状动脉疾病(CAD)在中国影响了约1139万人,且死亡率依然较高。随着基因测序技术的发展,肠道菌群在CAD的发生和进展中的重要性逐渐被揭示。普拉梭菌因其能够产生丁酸而成为新兴益生菌的研究焦点。2024年1月,新疆医科大学第一附属医院在《Cell Commun Signal》期刊上发表了名为“Faecalibacterium prausnitzii as a potential Antiatherosclerotic microbe”的文章,发现普拉梭菌与冠心病的发病率存在显著关联。该研究通过动物实验表明,普拉梭菌能够显著降低血浆中的脂多糖(LSP)水平,从而有效保护小鼠免受动脉粥样硬化的影响[5]。 普拉梭菌可减轻动脉粥样硬化病变[5]研究团队将实验小鼠分为实验组和对照组,进行普拉梭菌灌胃处理。12周后,实验组的小鼠大主动脉和主动脉根部的斑块显著减少,两组在血浆脂质和空腹血糖水平上没有显著差异。普拉梭菌减轻局部和全身炎症[5]通过检测血浆中的炎性细胞因子,发现实验组的促动脉粥样硬化细胞因子水平明显低于对照组,提示普拉梭菌能够减轻全身炎症反应,并抑制局部由主动脉巨噬细胞引发的炎症。本研究表明,冠状动脉疾病伴随肠道菌群紊乱,普拉梭菌作为关键菌种,具有潜力成为CAD的诊断标志物。实验还表明,普拉梭菌通过减少肠道LPS合成、增强屏障功能,从而降低血浆LPS水平,发挥抗动脉粥样硬化作用。04双重增效,减轻毒性,普拉梭菌助力免疫治疗
免疫检查点抑制剂(如抗 CTLA4 和抗 PD-1)在癌症免疫治疗中展现了显著的疗效,但其副作用,尤其是引发的肠道毒性,限制了治疗的广泛应用。最新研究发现,调节肠道微生物群,尤其是通过使用普拉梭菌(F. prausnitzii),可能在减轻免疫检查点抑制剂的副作用的同时,增强免疫治疗的效果。普拉梭菌减轻肿瘤免疫治疗毒性的治疗策略[6]研究结果:1.减少肠道毒性:与单独免疫检查点抑制治疗组相比,联合使用普拉梭菌后,小鼠表现出较少的肠道毒性,具体表现为肠道炎症减轻、肠道屏障功能改善;2.增强免疫效果:普拉梭菌联合免疫治疗组的小鼠肿瘤生长抑制效果显著增强,肿瘤免疫反应指标(如肿瘤浸润的T细胞数目)也显示出增强趋势;3.微生物群的变化:普拉梭菌通过调节肠道微生物群,可能改善了免疫微环境,促进了抗肿瘤免疫反应的发生。普拉梭菌应用增强了双重PD-1和CTLA4免疫治疗的抗肿瘤活性[6]该研究表明,普拉梭菌可通过以下方式提高免疫检查点抑制治疗的效果[6]:减轻免疫治疗引发的肠道毒性,提高治疗的耐受性;增强抗肿瘤免疫反应,增强治疗的抗肿瘤效果。因此,肠道益生菌可能成为未来免疫治疗的一个重要辅助手段,特别是在减轻副作用和提升治疗效果方面。05心情调节,柑橘与普拉梭菌的故事
近年来,肠道菌群与心理健康的关联备受关注,而柑橘作为一种富含维生素C和其他抗氧化成分的水果,其摄入可能对情绪和精神健康产生积极影响。为此,美国麻省总医院和哈佛医学院使用了16S rRNA基因测序技术来分析肠道菌群的组成,同时结合饮食调查和心理健康评估问卷(如抑郁症自评量表)来收集相关数据,探讨了普拉梭菌在柑橘摄入与抑郁症之间的关系中的潜在调节作用[7]。 普拉梭菌可能影响抑郁症的代谢途径[7]结果发现1.柑橘摄入量与抑郁症状的关联:较高的柑橘摄入量与较低的抑郁症评分之间存在负相关关系。即柑橘摄入量较高的人群,其抑郁症状较轻。2.普拉梭菌丰度与柑橘摄入的关系:在柑橘摄入量较高的参与者中,普拉梭菌的丰度显著较高。进一步分析发现,普拉梭菌的丰度与抑郁症状之间呈负相关,即该菌种丰度越高,参与者的抑郁症状越轻。3.调节作用:普拉梭菌在柑橘摄入与抑郁症状之间起到了调节作用。具体来说,柑橘的摄入通过增加F. prausnitzii的丰度,从而间接减轻抑郁症状。这一机制与普拉梭菌产生的短链脂肪酸(如丁酸)对肠道健康的积极作用相关,进而影响神经系统和心理健康。柑橘摄入量与抑郁症呈负相关[7]本研究表明,较高的柑橘摄入量可能通过增加普拉梭菌的丰度,改善肠道健康,进而减轻抑郁症状。这一发现为饮食干预与肠道微生物调节在精神健康管理中的应用提供了新的证据支持。普拉梭菌不仅是肠道微生态中的“隐形英雄”,更在多个健康领域中都扮演着至关重要的角色。通过调节肠道菌群、产生短链脂肪酸发挥抗炎作用,普拉梭菌为缓解一系列疾病提供了新的希望。从非酒精性脂肪肝(NAFLD)的缓解,到动脉粥样硬化的预防,再到减少免疫治疗的副作用,它的作用范围令人惊叹。更有趣的是,普拉梭菌甚至可能与精神健康相关,帮助减轻抑郁症状,为未来的治疗方案带来全新的视角。在未来的研究中,我们相信普拉梭菌将在更多领域展现其潜力,不仅作为一种益生菌,更是维护健康的重要“守护者”。因此,探索和理解普拉梭菌的多重作用将成为科学研究和临床应用的重要方向。了解肠道菌群检测、移植,欢迎大家咨询~ 来源:元奥生物
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