Akkermansia muciniphila与Ruminococcus gnavus主导的黏蛋白降解菌群对肠道炎症的拮抗作用机制研究

《Food Bioscience》：Akkermansia muciniphila and Ruminococcus gnavus dominated mucin-degrading consortia exhibit different effects on intestinal inflammation

本研究发现黏蛋白降解菌群中存在以Akkermansia muciniphila（A. muciniphila）和Ruminococcus gnavus（R. gnavus）为核心的两个拮抗性微生物网络，通过宏基因组分析（9,319例样本）、体外共培养实验及小鼠模型验证，揭示其通过种间互作（如Bacteroides细胞协同作用）和短链脂肪酸（SCFAs）代谢差异调控肠道炎症（如结肠炎），为黏膜炎症疾病（IBD）的微生物靶向治疗提供新策略。

　　

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Meta-analysis methodologies

我们采用53个公开的肠道宏基因组数据集（总计n=9319）进行meta分析，涵盖肥胖（n=342）、超重（n=238）、2型糖尿病（n=175）、非酒精性脂肪肝（NAFLD，n=346）、溃疡性结肠炎（UC，n=1035）、克罗恩病（CD，n=931）、结直肠癌（n=1005）及健康对照（n=5247）人群，包括本机构前瞻性收集的3234份健康粪便宏基因组样本（表1）。比较了不同组别间黏蛋白降解菌的相对丰度。

Distinct clusters and enterotypes of mucin-degrading bacteria across health and disease

为全面刻画黏蛋白降解菌在健康与疾病状态下的分布特征，我们分析了NCBI数据库中9319个人类肠道宏基因组。这些菌群约占肠道微生物总量的15–25%（图1a）。基于健康与疾病群体的丰度谱，黏蛋白降解菌被分为两个显著不同的集群：集群I包含R. gnavus、B. fragilis等；集群II以A. muciniphila和B. cellulosilyticus为代表。在结肠炎患者中，A. muciniphila主导的网络显著减少，而R. gnavus网络则富集。

Discussion

细菌间的协作互作（尤其是代谢物交叉喂养）在多种生态位中普遍存在。除了竞争有限资源（如营养和空间），微生物常通过交换糖类、氨基酸和维生素等必需化合物来增强群落适应性。在人口密度高、多样性丰富的肠道环境中，这种互作尤为关键。本研究揭示了黏蛋白降解菌群中存在结构化的相互作用网络，其通过差异性的SCFAs代谢谱调控肠道免疫反应，为靶向微生物群治疗黏膜炎症疾病提供了新视角。