你是否經(jīng)歷過千呼萬喚“屎”出來的折磨？便秘是一種普遍存在的人類腸道疾病，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。這種胃腸動力受損一般與有益微生物的減少有關(guān)，也就是我們常聽到的益生菌，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)，而益生菌對便秘的治療效果在不同菌株和不同個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基因簇的長雙歧桿菌可以通過增強(qiáng)腸道中阿拉伯聚糖的利用來緩解功能性便秘。
圖片來源：https://doi.org/10.1016/j.chom.2023.10.011.
首先，研究人員從中國17個省市的354位0-108歲的受試者中新分離出185株長雙歧桿菌（B.longum）菌株，通過系統(tǒng)發(fā)育分析將這185個長雙歧桿菌菌株分為5個不同的分支，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(zhuǎn)運(yùn)率、糞便含水量，并縮短了整個腸道轉(zhuǎn)運(yùn)時(shí)間，說明長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(dǎo)的小鼠FC表現(xiàn)出顯著的菌株特異性作用。圖片來源：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效菌株進(jìn)行了基因組比較分析，鑒定了在有效長雙歧桿菌菌株中存在但在無效菌株中不存在的abfA基因簇和hypBA基因簇。這兩個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)菌生長實(shí)驗(yàn)、代謝組學(xué)分析、基因組分析和mRNA表達(dá)譜來看，長雙歧桿菌菌株的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。同時(shí)，對于其它腸道微生物（如擬桿菌）來說，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. 寫的abfA簇的B.longum改善小鼠功能性便秘中的因果作用。圖片來源：https://doi.org/10.1016/j.chom.2023.10.011.
為了評估其改善人類便秘的效果，研究人員在中國老年病患中驗(yàn)證帶有abfA簇的長雙歧桿菌對功能性便秘的保護(hù)作用。在一項(xiàng)雙盲、隨機(jī)、安慰劑對照的臨床試驗(yàn)中，對診斷為功能性便秘的老年人給予兩種攜帶abfA簇的長雙歧桿菌菌株（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(hù)作用可以在多個人類隊(duì)列中得到驗(yàn)證。圖片來源：https://doi.org/10.1016/j.chom.2023.10.011.
全球多隊(duì)列薈萃分析顯示，人類腸道微生物組中abfA簇豐度在預(yù)測功能性便秘方面具有強(qiáng)大能力，將可以作為預(yù)測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)生來減輕功能性便秘。圖片來源：https://doi.org/10.1016/j.chom.2023.10.011.
通過人對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)一步證明了來源于天然腸道微生物群的abfA簇益生菌對功能性便秘起著關(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。圖片來源：https://doi.org/10.1016/j.chom.2023.10.011.
總的來說，abfA基因簇可影響包括長雙歧桿菌在內(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)后評估。
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