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综述:打破屏障:Akkermansia muciniphila降解肠道黏液是有益还是有害?
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年08月12日 来源:Infection and Immunity 2.8
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这篇综述深入探讨了Akkermansia muciniphila(A. muciniphila)在肠道黏液(MUC2)降解中的双重作用,揭示了其通过糖苷水解酶(GHs)和黏蛋白酶分解黏液产生的代谢物(如SCFAs、BCFAs)对宿主健康的复杂影响。文章系统分析了A. muciniphila在代谢疾病(如肥胖、T2D)、IBD和感染中的矛盾作用,强调其效果受饮食(如低纤维/高糖)、微生物群落和宿主状态等环境因素调控。
黏液屏障的守护者与破坏者
肠道上皮覆盖的黏液层是宿主与外界的第一道防线,其主要成分黏液蛋白MUC2由杯状细胞分泌。这篇综述聚焦于黏液专性降解菌Akkermansia muciniphila的双面性——既是肠道稳态的调节者,又是屏障完整性的潜在威胁。
黏液降解的分子武器库
A. muciniphila携带庞大的酶系统:糖苷水解酶(GH33、GH29等)靶向黏液糖链的唾液酸、岩藻糖和N-乙酰糖胺,黏蛋白酶则切割蛋白骨架。其基因组14%区域专用于黏液降解,产生乙酸、丙酸(SCFAs)和琥珀酸等代谢物。这些产物既能滋养Faecalibacterium prausnitzii等共生菌促进丁酸生成,也可能被沙门氏菌等病原体利用。
代谢疾病的"晴雨表"
多项研究发现A. muciniphila丰度与肥胖、T2D呈负相关。临床试验显示,该菌补充剂可改善胰岛素敏感性(HbA1c降低)和脂肪分布。其机制涉及胰高血糖素样肽-1(GLP-1)分泌和内质网应激调控。值得注意的是,二甲双胍和GLP-1激动剂(如司美格鲁肽)的治疗效果部分通过提升Akkermansia实现。
炎症性肠病的矛盾关联
虽然IBD患者通常显示A. muciniphila减少,但某些条件下其过度增殖会加剧炎症。在低纤维饮食模型中,该菌导致黏液层变薄,使Citrobacter rodentium等病原体易位。而高纤维饮食时,同样的菌株却能抑制病原体负荷,凸显环境因素的关键作用。
感染战场上的双面特工
在沙门氏菌感染中,A. muciniphila既可能通过代谢物抑制病原体(如降低生物膜形成),也可能通过黏液降解提供病原体生长底物。类似矛盾现象见于艰难梭菌感染——黏液降解菌群可抑制毒素产生,但单独A. muciniphila可能增强其鞭毛表达。在轮状病毒感染中,该菌的唾液酸酶活性会削弱黏液对病毒的捕获能力。
癌症进展的调控开关
结直肠癌(CRC)研究中发现更复杂的图景:AOM/DSS模型中,该菌外膜蛋白Amuc_2172能抑制肿瘤发生;但在抗生素处理后的APCmin/+小鼠中,其补充反而增加肿瘤数量。这种差异可能与微生物群落结构有关,例如与特定 Bacteroides 菌的共定植会改变致癌微环境。
精准调控的未来方向
当前证据表明,A. muciniphila的临床应用需考虑:①饮食配伍(高纤维/低糖最佳)②微生物群落背景 ③宿主遗传因素(如IL-10缺失小鼠更易出现不良反应)。开发靶向其特定酶(如GH33)的调控策略,可能比全菌补充更具安全性。
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