综述:健康和疾病状态下阑尾微生物组的功能图谱

【字体: 时间:2025年06月02日 来源:Gut Pathogens 4.4

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  这篇综述系统阐述了阑尾微生物组(AM)从"退化器官"到"肠道健康守护者"的认知转变,揭示了其作为有益菌"安全屋"(safe house)通过生物膜保护机制维持肠道菌群(GM)平衡的核心功能。文章重点探讨了AM与免疫调节、神经递质(如GABA/5-HT)生成、代谢疾病(IBD/CRC/PD)的关联机制,并前瞻性地提出了粪菌移植(FMT)、工程菌等靶向AM的干预策略,为微生物组疗法提供了新视角。

  

引言

曾被视作退化器官的阑尾,如今被证实是维持肠道微生物平衡的关键"保险库"。这个悬挂于盲肠的管状结构,通过独特的生物膜屏障为双歧杆菌(Bifidobacterium)等共生菌提供避难所,在抗生素使用或感染后快速重建肠道生态。跨物种进化分析显示,阑尾在哺乳动物中独立演化至少8000万年,暗示其存在显著的生存优势。

微生物组的影响因素

饮食:高纤维饮食促进产短链脂肪酸(SCFA)的厚壁菌门(Firmicutes)增殖,而加工食品会诱发脱硫弧菌(Desulfovibrio)等致病菌定植。酗酒者肠道中厚壁菌/拟杆菌比例异常与焦虑行为相关。
疾病:急性阑尾炎患者中Parvimonas丰度激增,而炎症性肠病(IBD)患者则出现普雷沃菌(Prevotella copri)的异常增殖。
抗生素:青霉素可减少真杆菌(Eubacteria)数量,而氟喹诺酮类会促进耐药大肠杆菌(E. coli)生长。
化疗:抗肿瘤药物显著降低乳酸杆菌(Lactobacillus),增加假单胞菌(Pseudomonas)负荷。

疾病关联机制

免疫疾病:阑尾淋巴组织通过芳香烃受体(AhR)调控IL-22分泌,抑制Th17细胞过度活化。类风湿关节炎(RA)患者肠道中Collinsella丰度与IL-17A水平呈正相关。
神经系统:帕金森病(PD)患者粪便菌群中阿克曼菌(Akkermansia)增加,而产丁酸的Roseburia减少。自闭症(ASD)儿童肠道艰难梭菌(Clostridium difficile)过度繁殖与行为异常相关。
癌症:具核梭杆菌(Fusobacterium nucleatum)通过FadA黏附蛋白促进结直肠癌(CRC)转移,而工程化大肠杆菌Nissle 1917可靶向递送抗肿瘤毒素。

治疗前景

微生物干预

  • 粪菌移植(FMT)在溃疡性结肠炎(UC)中恢复菌群多样性
  • 嗜黏蛋白阿克曼菌(A. muciniphila)通过TLR4信号增强抗肿瘤免疫
  • M13噬菌体修饰的银纳米颗粒可精准清除促癌菌群
    代谢调控:口服丙酸盐(propionate)能降低动脉粥样硬化患者LDL水平,而丁酸盐(butyrate)可抑制血管细胞黏附分子(VCAM-1)表达。

未来挑战

当前研究存在PD与阑尾切除关联性的结论矛盾,提示需开展多中心队列验证。对古菌(如甲烷短杆菌Methanobrevibacter)和肠道真菌(如白色念珠菌Candida albicans)的探索仍是空白领域。开发CRISPR-Cas9编辑的产丁酸菌株,或将成为代谢性疾病的新突破口。

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