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10.1%-15.3%，通常反復出現大便次數少、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)胃腸道運動(dòng)和調節腸道菌群上的有效性目前已得到多項研究的證實(shí)，而益生菌對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)牙醫學(xué)院黃適教授共同在Cell Host & Microbe發(fā)表最新成果。這項研究顯示，擁有abfA基因簇的長(cháng)雙歧桿菌可以通過(guò)增強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17個(gè)省市的354位0-108歲的受試者中新分離出185株長(cháng)雙歧桿菌（B.longum）菌株，通過(guò)系統發(fā)育分析將這185個(gè)長(cháng)雙歧桿菌菌株分為5個(gè)不同的分支，分別測試其功能。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、胃腸道轉運率、糞便含水量，并縮短了整個(gè)腸道轉運時(shí)間，說(shuō)明長(cháng)雙歧桿菌對便秘的治療效果存在菌株特異性。
圖1. B.longum對洛哌丁胺誘導的小鼠FC表現出顯著(zhù)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(cháng)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。
綜合體外細菌生長(cháng)實(shí)驗、代謝組學(xué)分析、基因組分析和mRNA表達譜來(lái)看，長(cháng)雙歧桿菌菌株的abfA簇在阿拉伯糖降解中起著(zhù)主導作用。
圖2. abfA簇是B.longum介導的便秘減輕的關(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)現有效的長(cháng)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簇的菌株補充阿拉伯聚糖顯著(zhù)改善便秘癥狀。原因可歸于補充膳食阿拉伯聚糖和雙歧桿菌顯著(zhù)促進(jìn)了乙酸鹽的產(chǎn)生，增加了胃腸道蠕動(dòng)。同時(shí)，對于其它腸道微生物（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.
為了評估其改善人類(lèi)便秘的效果，研究人員在中國老年病患中驗證帶有abfA簇的長(cháng)雙歧桿菌對功能性便秘的保護作用。在一項雙盲、隨機、安慰劑對照的臨床試驗中，對診斷為功能性便秘的老年人給予兩種攜帶abfA簇的長(cháng)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），結果顯示，補充攜帶abfA簇的長(cháng)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FC的保護作用可以在多個(gè)人類(lèi)隊列中得到驗證。圖片來(lái)源：https://doi.org/10.1016/j.chom.2023.10.011.
全球多隊列薈萃分析顯示，人類(lèi)腸道微生物組中abfA簇豐度在預測功能性便秘方面具有強大能力，將可以作為預測功能性便秘的生物標志物。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)調節腸道微生物代謝途徑和增強微生物有益代謝產(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)人對小鼠糞便微生物群移植（FMT）實(shí)驗發(fā)現，移植abfA簇豐富的糞便微生物群的小鼠表現出明顯的便秘緩解，進(jìn)一步證明了來(lái)源于天然腸道微生物群的abfA簇益生菌對功能性便秘起著(zhù)關(guān)鍵的保護作用。
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(cháng)雙歧桿菌在內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志物，可能有助于便秘的診斷和預后評估。
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