另枝菌属(Alistipes)是拟杆菌门(Bacteroidetes)中的一类革兰氏阴性厌氧杆菌,于2003年首次从阑尾炎患儿的组织样本中分离并命名。该菌属在人类肠道微生物组中广泛存在,具有复杂的生理功能,其丰度变化与多种疾病密切相关,作用呈现“双面性”——既可能发挥保护作用,也可能参与致病过程。以下从基本特征、代谢特性、健康作用及潜在风险等方面综合解析:
一、基本特征与分类
形态与培养
细胞呈直杆状或微弯(长度0.5–4 μm),不形成孢子,革兰氏染色阴性。
严格厌氧,在含脱纤维羊血的血琼脂平板上生长缓慢(需2–4天),菌落呈灰白色、半透明。
分类地位
A. finegoldii(芬氏另枝菌)
A. putredinis(腐烂另枝菌)
A. shahii(沙氏另枝菌)
A. onderdonkii(昂氏另枝菌)
门:拟杆菌门(Bacteroidetes)
科:理研菌科(Rikenellaceae)
代表菌种:
分布
主要定植于人类和哺乳动物结肠,占成人肠道菌群的0.5–5%,在粪便中丰度较高。
二、核心代谢功能
另枝菌属通过独特代谢参与肠道生态平衡:
胆汁酸转化
将初级胆汁酸(如胆酸)转化为次级胆汁酸(如脱氧胆酸),影响脂质吸收与宿主代谢。
色氨酸代谢
降解色氨酸生成吲哚衍生物(如吲哚丙酸),具有抗氧化和抗炎活性。
短链脂肪酸(SCFA)生产
发酵膳食纤维产生丙酸和丁酸,滋养结肠上皮细胞并调节免疫。
利用复杂多糖
部分菌株可分解植物多糖(如果胶),释放寡糖供其他共生菌利用。
💡 关键代谢产物作用:
丁酸:结肠细胞主要能量源,增强肠道屏障;
吲哚丙酸:激活抗氧化通路(如AhR/NF-κB),减轻炎症;
次级胆汁酸:过量可能损伤DNA,促癌变。
三、对健康的积极作用
免疫调节
通过SCFA和吲哚代谢物抑制过度炎症(如降低IL-6、TNF-α),维持免疫耐受。
肠道屏障保护
丁酸促进黏蛋白分泌,增强紧密连接蛋白表达,减少肠漏。
代谢疾病防护
临床研究:肥胖/糖尿病患者肠道中Alistipes丰度显著降低,提示其可能通过调节胆汁酸代谢改善胰岛素敏感性。
四、潜在致病风险
当肠道菌群失调或易感宿主中,另枝菌属可能转向致病:
疾病关联 | 作用机制 |
---|---|
结直肠癌 | 过度产生脱氧胆酸(基因毒性),促进癌细胞增殖;部分菌株携带致癌基因pks。 |
炎症性肠病 | 克罗恩病患者肠道中Alistipes丰度升高,可能通过TLR4信号加剧炎症反应。 |
抑郁症/自闭症 | 患者粪便中Alistipes异常增多,其代谢物可能影响“肠-脑轴”神经信号传导。 |
肝病 | 参与内毒素(LPS)释放,促进肝纤维化;与肝硬化患者菌群紊乱相关。 |
五、研究应用前景
疾病诊断标志物
粪便中Alistipes丰度变化可作为结直肠癌、抑郁症的潜在筛查指标。
益生菌/益生元靶点
调控其代谢(如增加吲哚丙酸)或成为治疗代谢性疾病的新策略。
合成生物学载体
利用其严格厌氧特性开发靶向递送药物的工程菌。
总结:矛盾共生的“双面菌”
另枝菌属在健康肠道中通过生产抗炎代谢物、强化屏障功能发挥保护作用;但在菌群失调时,其胆汁酸转化能力与内毒素释放可能驱动疾病。未来研究需进一步解析不同菌种的致病/益生机制,为精准干预提供依据。