综述:益生菌Akkermansia muciniphila在肠道炎症与癌变中的光明前景

【字体: 时间:2025年06月13日 来源:Microbiological Research 6.1

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  (编辑推荐)本综述系统阐述了黏液降解菌Akkermansia muciniphila(A. muciniphila)通过调控TLR2/4信号通路、增强肠上皮紧密连接等机制改善炎症性肠病(IBD)和结直肠癌(CRC)的潜力,同时揭示其外膜蛋白Amuc_1100、β-半乳糖苷酶Amuc_2172等活性成分的治疗价值。尽管该菌与神经退行性疾病存在关联,但通过膳食补充、粪菌移植(FMT)等干预手段仍展现出成为下一代益生菌的广阔前景。

  

Abstract
Akkermansia muciniphila(A. muciniphila)是一种以黏液降解为特征的革兰阴性共生菌,其通过重塑肠道慢性炎症、增强上皮紧密连接、激活TLR2/TLR4通路抑制细胞毒性T细胞和巨噬细胞浸润而发挥保护作用。表面菌毛、外膜蛋白Amuc_1100、β-半乳糖苷酶Amuc_2172及胞外囊泡等活性成分被证实具有类似功能。本文重点探讨该菌在IBD和肠癌(包括结肠炎相关结直肠癌CAC和CRC)中的分子机制,并分析其作为免疫检查点抑制剂(ICI)辅助治疗的潜力。

Introduction
2004年首次从健康成人粪便中分离的A. muciniphila属于疣微菌门,最适生长条件为37?
C、pH6.5,占肠道菌群1–4%。基因组测序揭示其存在AmI-AmIV四种进化分支,其中Amuc1亚型(代表株MucT
)生长最快,Amuc4亚型则表现出更强的TLR2/4激活能力。动态培养显示,含4g/L重组人黏蛋白的生物反应器可在2天内获得最高生物量(外膜蛋白浓度26.26μg/mg)。

Biochemical mucin-degraded characteristics
A. muciniphila通过分泌黏蛋白降解酶,将上皮杯状细胞产生的黏液转化为乙酸、丙酸等短链脂肪酸,同时释放硫酸盐。这种化学自养特性使其能利用岩藻糖、半乳糖和N-乙酰葡糖胺作为氮碳源,维持肠道黏液层稳态。

Surface molecules and secreted proteins
菌体表面的IV型菌毛(由Amuc_1098-Amuc_1102基因簇编码)增强与肠道黏液层的互作,而重组蛋白Amuc_1434*可阻滞CRC细胞LS174T于G0/G1期。外膜蛋白Amuc_1100能抑制甲羟戊酸和胆固醇合成通路,展现代谢调控潜力。

Molecular basis in gut disorders
临床前研究显示,A. muciniphila通过上调occludin蛋白表达增强肠屏障功能,降低IL-6/IL-1β等促炎因子水平。在CRC中,其胞外囊泡通过激活γδ T细胞促进抗肿瘤免疫,而β-半乳糖苷酶Amuc_2172可诱导癌细胞凋亡。

Safety concerns
值得注意的是,该菌过度增殖可能与小鼠胃肠动力障碍相关,并通过调节亚油酸代谢增加结肠炎风险。人群研究还发现其与多发性硬化症、帕金森病的发生发展存在关联,提示临床应用需谨慎评估风险收益比。

Conclusions
作为"长寿菌",A. muciniphila的干预策略包括膳食补充(如蔓越莓多酚)、益生元(低聚果糖)、FMT及二甲双胍等药物调控。未来研究需聚焦菌株特异性功能差异,开发精准靶向治疗方案,同时建立神经毒性预警体系。

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