你是否經(jīng)歷過(guò)千呼萬(wàn)喚“屎”出來(lái)的折磨？便秘是一種普遍存在的人類(lèi)腸道疾病，全球患病率高達(dá)10.1%-15.3%，通常反復(fù)出現(xiàn)大便次數(shù)少、大便困難或排便不全的癥狀。這種胃腸動(dòng)力受損一般與有益微生物的減少有關(guān)，也就是我們常聽(tīng)到的益生菌，像雙歧桿菌、乳酸桿菌等。
益生菌在促進(jìn)胃腸道運(yùn)動(dòng)和調(diào)節(jié)腸道菌群上的有效性目前已得到多項(xiàng)研究的證實(shí)，而益生菌對(duì)便秘的治療效果在不同菌株和不同個(gè)體間是存在差異性的，這也就使得合理挑選益生菌具有重要的臨床意義。
近日，江南大學(xué)食品學(xué)院陳衛(wèi)院士及翟齊嘯教授、海南大學(xué)食品科學(xué)與工程學(xué)院張家超教授和香港大學(xué)牙醫(yī)學(xué)院黃適教授共同在Cell Host & Microbe發(fā)表最新成果。這項(xiàng)研究顯示，擁有abfA基因簇的長(zhǎng)雙歧桿菌可以通過(guò)增強(qiáng)腸道中阿拉伯聚糖的利用來(lái)緩解功能性便秘。
圖片來(lái)源：https://doi.org/10.1016/j.chom.2023.10.011.
首先，研究人員從中國(guó)17個(gè)省市的354位0-108歲的受試者中新分離出185株長(zhǎng)雙歧桿菌（B.longum）菌株，通過(guò)系統(tǒng)發(fā)育分析將這185個(gè)長(zhǎng)雙歧桿菌菌株分為5個(gè)不同的分支，分別測(cè)試其功能。其中，口服B.lon_4、B.lon_70和B.lon_8這三種菌株增加了小鼠的排便頻率、胃腸道轉(zhuǎn)運(yùn)率、糞便含水量，并縮短了整個(gè)腸道轉(zhuǎn)運(yùn)時(shí)間，說(shuō)明長(zhǎng)雙歧桿菌對(duì)便秘的治療效果存在菌株特異性。
圖1. B.longum對(duì)洛哌丁胺誘導(dǎo)的小鼠FC表現(xiàn)出顯著的菌株特異性作用。圖片來(lái)源：https://doi.org/10.1016/j.chom.2023.10.011.
進(jìn)一步的，研究人員對(duì)這些有效菌株和無(wú)效菌株進(jìn)行了基因組比較分析，鑒定了在有效長(zhǎng)雙歧桿菌菌株中存在但在無(wú)效菌株中不存在的abfA基因簇和hypBA基因簇。這兩個(gè)基因簇在功能上與降解阿拉伯糖有關(guān)，阿拉伯糖是各種植物組織中果膠多糖的重要組成部分。
綜合體外細(xì)菌生長(zhǎng)實(shí)驗(yàn)、代謝組學(xué)分析、基因組分析和mRNA表達(dá)譜來(lái)看，長(zhǎng)雙歧桿菌菌株的abfA簇在阿拉伯糖降解中起著主導(dǎo)作用。
圖2. abfA簇是B.longum介導(dǎo)的便秘減輕的關(guān)鍵功能元件。圖片來(lái)源：https://doi.org/10.1016/j.chom.2023.10.011.
此外，研究人員發(fā)現(xiàn)有效的長(zhǎng)雙歧桿菌菌株和膳食阿拉伯聚糖在便秘小鼠中具有協(xié)同作用，用攜帶abfA簇的菌株補(bǔ)充阿拉伯聚糖顯著改善便秘癥狀。原因可歸于補(bǔ)充膳食阿拉伯聚糖和雙歧桿菌顯著促進(jìn)了乙酸鹽的產(chǎn)生，增加了胃腸道蠕動(dòng)。同時(shí)，對(duì)于其它腸道微生物（如擬桿菌）來(lái)說(shuō)，abfA基因簇的存在與否與其緩解便秘的效果同樣相關(guān)。
圖3. 寫(xiě)的abfA簇的B.longum改善小鼠功能性便秘中的因果作用。圖片來(lái)源：https://doi.org/10.1016/j.chom.2023.10.011.
為了評(píng)估其改善人類(lèi)便秘的效果，研究人員在中國(guó)老年病患中驗(yàn)證帶有abfA簇的長(zhǎng)雙歧桿菌對(duì)功能性便秘的保護(hù)作用。在一項(xiàng)雙盲、隨機(jī)、安慰劑對(duì)照的臨床試驗(yàn)中，對(duì)診斷為功能性便秘的老年人給予兩種攜帶abfA簇的長(zhǎng)雙歧桿菌菌株（B.lon_8和B.lon_1）和一種abfA簇缺陷菌株（B.lon_6），結(jié)果顯示，補(bǔ)充攜帶abfA簇的長(zhǎng)雙歧桿菌可以豐富能夠利用阿拉伯聚糖的菌種，增加有益代謝產(chǎn)物，改善功能性便秘癥狀。
圖4. abfA簇在天然腸道微生物群中對(duì)FC的保護(hù)作用可以在多個(gè)人類(lèi)隊(duì)列中得到驗(yàn)證。圖片來(lái)源：https://doi.org/10.1016/j.chom.2023.10.011.
全球多隊(duì)列薈萃分析顯示，人類(lèi)腸道微生物組中abfA簇豐度在預(yù)測(cè)功能性便秘方面具有強(qiáng)大能力，將可以作為預(yù)測(cè)功能性便秘的生物標(biāo)志物。abfA簇豐度的增加改變了腸道微生物群的代謝功能，abfA簇豐度與糞便中乙酸鹽、丁酸鹽、鵝去氧膽酸、檸檬酸和尿嘧啶的含量呈正相關(guān)，說(shuō)明腸道中生態(tài)和代謝變化隨時(shí)間變化之間的潛在一致性。
圖5. B.longum(abfA+)通過(guò)調(diào)節(jié)腸道微生物代謝途徑和增強(qiáng)微生物有益代謝產(chǎn)物的產(chǎn)生來(lái)減輕功能性便秘。圖片來(lái)源：https://doi.org/10.1016/j.chom.2023.10.011.
通過(guò)人對(duì)小鼠糞便微生物群移植（FMT）實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，移植abfA簇豐富的糞便微生物群的小鼠表現(xiàn)出明顯的便秘緩解，進(jìn)一步證明了來(lái)源于天然腸道微生物群的abfA簇益生菌對(duì)功能性便秘起著關(guān)鍵的保護(hù)作用。
圖6. 顯示abfA集群在緩解FC方面的功能作用的匯總圖。圖片來(lái)源：https://doi.org/10.1016/j.chom.2023.10.011.
總的來(lái)說(shuō)，abfA基因簇可影響包括長(zhǎng)雙歧桿菌在內(nèi)的一些腸道微生物緩解便秘的功效，腸道菌群abfA基因簇豐度可以作為功能性便秘的生物標(biāo)志物，可能有助于便秘的診斷和預(yù)后評(píng)估。
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