揭秘腸道菌群:小眾細(xì)菌的神秘力量與重要性
以前我們科普過腸道菌群在門級別水平分類的腸道細(xì)菌四大常見菌門——腸道細(xì)菌四大“門派”——擬桿菌門,厚壁菌門,變形菌門,放線菌門。
但是隨著研究范圍以及樣本的擴(kuò)大,發(fā)現(xiàn)我們?nèi)梭w腸道內(nèi)除了這些常見的菌群之外,還有許多小眾門派的菌群在腸道平衡中也扮演著重要的角色,它們同樣可以幫助我們消化食物、維持腸道健康、增強(qiáng)免疫力等等。這些微生物組通常作為宿主基因組的功能擴(kuò)展,在宿主生理和新陳代謝的調(diào)節(jié)中起著至關(guān)重要的作用。
在本文中,我們將深入探討這些小眾門派的菌群,揭示它們的神秘力量和重要性,幫助我們更好地了解腸道菌群的多樣性和復(fù)雜性。
我們根據(jù)谷禾腸道數(shù)據(jù)庫人群檢出比例的豐度排名依次介紹這些菌及其與腸道和人體健康的相關(guān)信息。
根據(jù)人群檢出豐度依次為:
疣微菌門 Verrucomicrobia
梭桿菌門 Fusobacteria
藍(lán)藻門 Cyanobacteria
酸桿菌門 Acidobacteria
軟壁菌門 Tenericutes
綠彎菌門 Chloroflexi
互養(yǎng)菌門 Synergistetes
芽單胞菌門 Gemmatimonadetes
黏膠球形菌門 Lentisphaerae
浮霉菌門 Planctomycetes
硝化螺旋菌門 Nitrospirae
脫鐵桿菌門 Deferribacteres
螺旋體 Spirochaetes
裝甲菌門 Armatimonadetes
綠菌門 Chlorobi
迷蹤菌門 Elusimicrobia
衣原體 Chlamydiae
這里我們對門層級中的常見腸道菌群逐個介紹。
No.01 疣微菌門 Verrucomicrobia
疣微菌門(Verrucomicrobia)是一類革蘭氏陰性細(xì)菌,是細(xì)菌分類學(xué)中的一個門級分類單元。這類細(xì)菌的細(xì)胞形態(tài)多樣,包括球形、桿狀、螺旋形等,常見于土壤、水體和動物腸道等環(huán)境中。
疣微菌門是細(xì)菌域內(nèi)的一個新分支,1997年被列為一個門。它們代表系統(tǒng)發(fā)育樹中的一個獨(dú)特譜系,包含許多環(huán)境物種以及少量培養(yǎng)物種。
疣微菌門是一類廣泛存在于自然環(huán)境中的細(xì)菌,包括多種典型的菌種,例如常聽說的Akkermansia muciniphila,其他還有Opitutus terrae、Prosthecobacter debontii等。這些菌種在不同的環(huán)境中具有不同的代謝和生理特性。
代謝特性
疣微菌門存在于腸道粘膜內(nèi)層,在健康個體中大量存在,它們可以分解多糖類物質(zhì),如黏多糖和纖維素等,從而提供能量和營養(yǎng)物質(zhì)。
疣微菌門還可以產(chǎn)生短鏈脂肪酸,如丙酸和丁酸等,這些物質(zhì)對腸道健康和免疫系統(tǒng)的調(diào)節(jié)具有重要作用。
雖然說疣微菌門僅占腸道微生物群落總數(shù)的一小部分,但結(jié)果表明,一些疣微菌種系型對多糖和木聚糖的降解做出了重大貢獻(xiàn)?;蚪M編碼多種糖苷水解酶、硫酸酯酶、肽酶、碳水化合物裂解酶和酯酶,具有水解多種多糖的機(jī)制。
健康相關(guān)
在腸道微生物組中,疣微菌門是一個重要的菌群之一。 谷禾腸道數(shù)據(jù)庫中大約56.29%的人群有檢出。
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研究表明,疣微菌門的豐度與腸道健康密切相關(guān)。疣微菌門有助于人體腸道的葡萄糖穩(wěn)態(tài), 具有抗炎特性,可進(jìn)一步幫助腸道健康。研究表明 該菌與foxp3 基因之間存在正相關(guān)關(guān)系,foxp3 基因是一種在人類中表達(dá)抗炎和免疫力的基因。
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一些疾病如肥胖癥、炎癥性腸病、睡眠障礙和2型糖尿病等,與疣微菌門的豐度降低有關(guān)。其他如哮喘、自閉癥等疾病人群中豐度也會變化。
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其中,Akkermansia muciniphila(簡稱AKK菌)是疣微菌門中研究較多的菌種之一。研究表明,Akk菌可以降低肥胖、糖尿病、腸炎、腸癌等疾病的風(fēng)險(xiǎn)。這是因?yàn)锳kk菌可以促進(jìn)腸道黏液層的生長和維護(hù),增強(qiáng)腸道屏障功能,減少有害菌的生長,降低腸道內(nèi)毒素的水平,從而保護(hù)腸道健康。
詳見:
Nature | AKK菌——下一代有益菌
腸道重要菌屬——Akkermansia Muciniphila,它如何保護(hù)腸道健康
No.02 梭桿菌門 Fusobacteria
梭桿菌門 (Fusobacteria)是細(xì)菌門之一,它們是一類革蘭氏陰性菌,通常是長桿狀或螺旋狀的。在谷禾腸道數(shù)據(jù)中,該菌的檢出率是49.16%.
梭桿菌門包括多種典型的種屬,如:Fusobacterium nucleatum(具核梭桿菌)、
Fusobacterium varium(變異梭桿菌)、
Fusobacterium necrophorum等。
生存環(huán)境
梭桿菌門廣泛存在于自然環(huán)境中,包括土壤、水體和動物腸道等。已證明梭桿菌門下的許多物種可以自由生活,而無需與周圍環(huán)境中的其他生物結(jié)合。其中大部分包括在海洋環(huán)境中發(fā)現(xiàn)的物種,例如 Llyobacter 屬和 Psychrilyobacter 屬的成員。
自由生活的梭桿菌屬的最好例子之一是 Psychrilyobacter atlanticus 物種,它可以在大西洋的海洋沉積物中找到。
它們是一類厭氧菌,通常生長在腸道內(nèi)的低氧環(huán)境中。梭桿菌門在人體內(nèi)的分布廣泛,不僅存在于腸道中,還存在于口腔、陰道和皮膚等部位。
健康相關(guān)
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一些研究表明,梭桿菌門可能與腸道疾病有關(guān)。例如,一些研究發(fā)現(xiàn),梭桿菌門在結(jié)腸癌組織中的含量明顯高于正常組織。此外,梭桿菌門也與炎癥性腸?。↖BD)和腸道感染有關(guān)。
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在口腔中,梭桿菌門的存在則與齲齒和牙周炎等口腔疾病有關(guān)。
然而,梭桿菌門在腸道菌群中也扮演著有益的角色。梭桿菌門可以產(chǎn)生一些對人體有益的代謝產(chǎn)物,如丙酮酸和丁酸等。一些研究表明,梭桿菌門可能參與了腸道菌群的穩(wěn)態(tài)維持和代謝功能。
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吸煙者的梭桿菌豐度顯著更高(P = 0.009,F(xiàn)DR = 0.027 )。
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每日食用面包的人群中,梭桿菌豐度也顯著更高(P = 0.005,F(xiàn)DR = 0.015)。
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飲用更多咖啡的個體表現(xiàn)出略顯著更高的梭桿菌屬豐度( P= 0.02,F(xiàn)DR = 0.20)。
總的來說,梭桿菌門在人體健康中的作用還需要進(jìn)一步的研究和探索。雖然它們可能與一些疾病有關(guān),但在腸道菌群中的作用也不容忽視。
No.03 藍(lán)細(xì)菌門 Cyanobacteria
藍(lán)細(xì)菌門(Cyanobacteria),是一類原核生物,也被稱為藍(lán)藻或藍(lán)藻菌門。
藍(lán)綠藻植物菌門下物種又稱藍(lán)細(xì)菌、藍(lán)綠菌、藍(lán)藻或藍(lán)菌,包括藍(lán)鼓藻、藍(lán)球藻等生物。過去曾長期被歸于藻類,但實(shí)際上藍(lán)菌與真核生物非常不同,例如沒有核膜,沒有細(xì)胞器,其遺傳物質(zhì)DNA也不構(gòu)成染色體,這些都是細(xì)菌的特征,因此現(xiàn)時(shí)已被歸入細(xì)菌域。
生存環(huán)境
藍(lán)細(xì)菌分布極廣,普遍生長在淡水、海水和土壤中,主要分布在含有機(jī)質(zhì)較多的淡水中;在極端環(huán)境(如溫泉、鹽湖、貧瘠的土壤、巖石表面或風(fēng)化殼中、冰雪上、植物樹干等)中也能生長;藍(lán)菌有些還可穿入鈣質(zhì)巖石(如鈣藻類)或土壤深層中(如土壤藍(lán)藻),故有“先鋒生物”的美稱。
代謝特性
藍(lán)菌是一類能透過產(chǎn)氧光合作用獲取能量的細(xì)菌,但有些也能透過異營來獲取能量。
藍(lán)綠菌在地球上已存在約21億年,是目前以來發(fā)現(xiàn)到的最早的光合放氧生物,對地球表面從無氧的大氣環(huán)境變?yōu)橛醒醐h(huán)境起了巨大的作用。通過刺激生物多樣性和導(dǎo)致厭氧生物接近滅絕,顯著的改變了在地球上生命形式的組成。根據(jù)內(nèi)共生學(xué)說,在植物和真核藻類發(fā)現(xiàn)的葉綠體是從藍(lán)細(xì)菌祖先通過內(nèi)共生進(jìn)化而來的。
常見菌
以下是一些常見的典型菌種:
Anabaena(魚腥藻):這是一種常見的藍(lán)藻,可以在淡水和海水中生長。它們通常形成長鏈,其中一些細(xì)胞可以進(jìn)行氮固定,這對于生態(tài)系統(tǒng)的氮循環(huán)非常重要。
Microcystis(微囊藻):這是一種廣泛分布的藍(lán)藻,可以在淡水和海水中生長。它們通常形成大量的胞囊,這些胞囊可以釋放出毒素,對水生生物和人類健康造成威脅。
Spirulina(螺旋藻):這是一種廣泛應(yīng)用于食品和保健品的藍(lán)藻。它們富含蛋白質(zhì)、維生素和礦物質(zhì),被認(rèn)為具有多種健康益處。
健康相關(guān)
谷禾腸道數(shù)據(jù)庫中大約39.06%的人群有檢出,但一些研究表明,它們可能與腸道健康和一些疾病有關(guān)。
一些研究發(fā)現(xiàn),藍(lán)細(xì)菌在腸道中的豐度與炎癥性腸?。ㄈ缈肆_恩病和潰瘍性結(jié)腸炎)的發(fā)生有關(guān)。
藍(lán)細(xì)菌中的一些代表性菌種,如前面提到的Anabaena sp.和Microcystis sp.,可能產(chǎn)生毒素,對人體健康造成威脅。
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在一些污染的地區(qū),其中絕大多數(shù)淡水湖泊中發(fā)現(xiàn)了大量的藍(lán)藻水華。藍(lán)藻毒素早就被認(rèn)為通過肝臟影響與之相關(guān)的健康問題,食用受藍(lán)藻污染的飲用水相關(guān)的健康問題也包括胃腸炎和腸道不適,其中腸道微生物組發(fā)揮了關(guān)鍵作用。但藍(lán)藻毒素的作用機(jī)制仍然是一個關(guān)鍵的、大部分未被探索的問題。
腸道藍(lán)細(xì)菌豐度與人類健康和疾病的潛在聯(lián)系
doi.org/10.3390/life12040476
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在谷禾腸道樣本人群中,發(fā)現(xiàn)漸凍癥部分群體里發(fā)現(xiàn)藍(lán)藻門(藍(lán)細(xì)菌)比較高。結(jié)合研究發(fā)現(xiàn)藍(lán)菌門生物皆含有神經(jīng)毒素BMAA(β-N-methylamino-L-alanine),并可能透過食物鏈不斷累積產(chǎn)生生物放大作用,對人類的損害可能會逐漸增加。BMAA已證實(shí)會對動物產(chǎn)生強(qiáng)烈的毒性,加速動物腦神經(jīng)退化、四肢肌肉萎縮等等,小量BMAA積累對小鼠已能選擇性殺死神經(jīng)元。
因此需要注意,在水體中的過度生長會導(dǎo)致水體富營養(yǎng)化,產(chǎn)生毒素,對人體健康和生態(tài)環(huán)境造成危害。需要加強(qiáng)對藍(lán)細(xì)菌的監(jiān)測和管理。
No.04 酸桿菌門 Acidobacteria
酸桿菌門 (Acidobacteria),雖然這個名字聽起來都是嗜酸性的,但一些物種可以在中性和弱堿性環(huán)境中找到。
雖然一些研究表明酸桿菌門有超過 18 個類別,但只有三個類別是眾所周知的。它們是:
Acidobacteriia
Blastocatellia
Holophagae
(Holophagae 綱在某些文獻(xiàn)中被描述為一個目)
常見菌屬
下面了解一下酸桿菌門下的3個常見屬:
酸桿菌屬
酸桿菌門下第一類重要的菌屬——酸桿菌屬(Acidobacterium Genus),通常存在于酸性環(huán)境中。
莢膜酸桿菌(Acidobacterium capsulatum)是該組中最受歡迎的成員之一(由大約 8 個菌株組成)。與該類別的其他成員一樣,莢膜酸桿菌是一種革蘭氏陰性細(xì)菌。
酸桿菌屬也是好氧菌,它們本質(zhì)上是嗜溫的;在適中的溫度(20~45°C之間)生長良好。
與這些細(xì)菌相關(guān)的一些其他特征包括:
不形成/產(chǎn)生孢子
大部分品種呈桿狀(拉長)
它們分解糖以獲取能量(它們是糖分解的)——一些用作能量來源的糖包括葡萄糖、麥芽糖、纖維二糖和淀粉等。
通過鞭毛(peritrichous flagella)移動
棲息地 pH 值范圍在 3.0-6.0 之間的
Terracidiphilus屬
酸桿菌門下第二類重要的菌屬——Terracidiphilus 屬,由已知可產(chǎn)生用于分解幾丁質(zhì)和寡糖的細(xì)胞外酶的生物體組成。
該屬中最受歡迎的物種之一是 Terracidiphilus gabretensis。這種細(xì)菌常見于針葉林中,它在碳匯中起著重要作用。
革蘭氏陰性細(xì)菌
桿狀(或卵形)
通過鞭毛移動并且不產(chǎn)生孢子
只生長在有氧環(huán)境中
作為一種嗜酸性生物,它可以在 pH 值在 3 到 6 之間的酸性環(huán)境中找到
它也是一種嗜溫細(xì)菌,最佳生長溫度在 20 到 24 °C 之間。
Terriglobus 屬
Acidobacteria 門下第三類重要的菌屬——Terriglobus屬,是革蘭氏陰性菌,與 Granulicella 和 Adaphobacter 屬密切相關(guān)。
該組的成員是土壤中常見的好氧化學(xué)有機(jī)異養(yǎng)生物。雖然這些生物通常存在于土壤(根際土壤)中,但在淡水生境中也有。
目前,該屬有 5 個知名物種,其中包括:
T. roseus
T. tenax
T. albidus
T. saanensis
T. aquaticus
該屬的一些特征為:
Terriglobus 細(xì)菌呈弱酸性,在 pH 值介于 5 和 6 之間時(shí)生長最佳。
也是嗜溫性的,喜歡 25-30℃ 之間的溫度。
Terriglobus 的形成可能具有粉紅色色素沉著的圓形菌落。
除了碳源(提供能量的糖)之外,它們還需要氮來維持生存(從氨基酸和氯化銨中獲?。?nbsp;
與這些細(xì)菌相關(guān)的一些其他特征包括:
不活動:它們不像其他一些酸桿菌那樣使用鞭毛移動
長度從 0.8-3um,直徑從 0.4-0.9um不等
代謝特性
據(jù)估計(jì),酸桿菌是土壤中主要菌群,約占土壤中所有微生物的 20%。
在環(huán)境中,酸桿菌在養(yǎng)分循環(huán)中起著重要作用。
碳循環(huán) ——通過降解各種碳源(糖和蛋白質(zhì)等),這些細(xì)菌將碳返回到環(huán)境中。然后,這些碳被植物和其他生物用于各種功能,循環(huán)繼續(xù)。
氮循環(huán) ——目前,Geothrix fermantans是酸桿菌門內(nèi)唯一已知在氮循環(huán)中發(fā)揮一定作用的物種。通過減少硝酸鹽來實(shí)現(xiàn)的。
硫循環(huán) ——嗜熱氯酸桿菌是需要硫來生長和發(fā)育的酸桿菌的一個例子。硫代謝有助于硫循環(huán)。
健康相關(guān)
與人體腸道和健康的關(guān)系方面,目前對于酸桿菌的研究還比較有限。
一些研究表明,酸桿菌門可能在人體腸道中存在,谷禾腸道數(shù)據(jù)庫中大約33.05%的人群有檢出。
腸道微生物群落的失衡與多種疾病的發(fā)生有關(guān),而酸桿菌門的數(shù)量在某些疾病中可能會發(fā)生變化。
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一些研究表明,腸道炎癥性疾病患者的腸道中酸桿菌門的數(shù)量較低。
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妊娠期糖尿病患者中酸桿菌門顯著增加,并與血糖水平呈正相關(guān)。
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在特發(fā)性腎病綜合征患者中,酸桿菌門顯著減少。
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糖尿病腎病具有與健康對照不同的腸道微生物群,酸桿菌門在糖尿病腎病患者中增加。
擴(kuò)展閱讀:2型糖尿病如何做到可防可控?腸道菌群發(fā)揮重要作用
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一項(xiàng)研究中,幽門螺桿菌陽性受試者的微生物群落表明變形桿菌、酸桿菌和螺旋體的數(shù)量增加。
擴(kuò)展閱讀:正確認(rèn)識幽門螺桿菌
但是,目前還需要更多的研究來探究酸桿菌門與人體腸道和健康之間的具體關(guān)系。
No.05 軟壁菌門 Tenericutes
軟壁菌門(Tenericutes),在谷禾腸道數(shù)據(jù)中,該菌的檢出率是29.61%.
這些細(xì)菌通常是無細(xì)胞壁的,因此它們的形態(tài)非常多樣化,也被稱為無壁菌門。由質(zhì)膜包圍的細(xì)胞組成的革蘭氏陰性菌。
軟壁菌門由從厚壁菌門進(jìn)化而來的細(xì)菌組成。盡管一些研究人員強(qiáng)烈認(rèn)為軟壁菌門應(yīng)該被整合到厚壁菌門中,但兩個顯著特征使軟壁菌門有別于厚壁菌門:
無法合成肽聚糖的前體,從而形成細(xì)胞壁
基因組大小的大大減?。ㄔ?30-2220kbp之間)
目前,軟壁菌門的分類地位尚不確定。隨著未來鑒定出更多新的軟壁菌門細(xì)菌譜系,軟壁菌門的分類定位和單系性可能會受到進(jìn)一步挑戰(zhàn)。
生存環(huán)境
軟壁菌門普遍存在于許多環(huán)境中。16S rRNA 測序已經(jīng)在包括深海在內(nèi)的不同環(huán)境中識別出大量未知的軟壁菌門進(jìn)化枝,這表明這些細(xì)菌可能代表獨(dú)立生活的微生物,其生活方式與宿主無關(guān)。
事實(shí)上,在深海冷泉和鹽水池中分別發(fā)現(xiàn)了Candidatus Izemoplasma和 Haloplasma自由生活。這些深海自由生活的軟壁菌門細(xì)菌表現(xiàn)出新陳代謝的多樣性和適應(yīng)性的靈活性,表明有可能從海洋甚至其他極端環(huán)境中分離出更多的軟壁菌門細(xì)菌。
健康相關(guān)
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一項(xiàng)關(guān)于老年2型糖尿病認(rèn)知障礙的研究發(fā)現(xiàn)參與者中,認(rèn)知障礙患者的血紅蛋白和高密度脂蛋白水平較低,相對糖尿病對照組而言,認(rèn)知障礙糖尿病患者的軟壁菌門Tenericutes豐度較低。
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在長壽村社區(qū)老年人的腸道菌群中,厚壁菌門、軟壁菌門Tenericutes和放線菌門的相對豐度顯著低于城市化城鎮(zhèn)社區(qū)。
擴(kuò)展閱讀:健康長壽的步伐永不停歇
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一項(xiàng)研究將86名兒童(5-15歲)被分為三組:
代謝健康肥胖(n?=?42)
代謝不健康肥胖(n?=?23)
健康的正常體重對照組(n?=?21)
與對照組相比,在代謝性不健康肥胖受試者中,軟壁菌門(Tenericutes)以及α和β多樣性顯著降低。與對照組相比,互養(yǎng)菌門(Synergistetes)和擬桿菌屬在代謝健康肥胖人群中更為普遍。
總的來說,軟壁菌門在腸道中的作用和其與健康的關(guān)系還需要進(jìn)一步的研究和探索。
注意,軟壁菌門在臨床上比較難分辨。它們往往不太可能生長,也不太可能被經(jīng)典微生物學(xué)技術(shù)識別,一般通常需要進(jìn)行分子鑒定。屬內(nèi)的敏感性特征通常變化很大,這使得針對他們的特異性鑒定以及合理選擇抗菌藥物非常重要。
No.06綠 彎 菌 門 Chloroflexi
綠彎菌門(Chloroflexi)是一類光合細(xì)菌,可以利用光合作用產(chǎn)生能量。又稱作綠非硫細(xì)菌,還有一部分稱作熱微菌的細(xì)菌也屬于綠非硫細(xì)菌。綠彎菌門的細(xì)菌生活在海洋,淡水等環(huán)境中。
該門包括六類:
Chloroflexi
Anaerolineae
Caldilineae
Ktedonobacteria
Dehalococcoidetdia
Thermomicrobia
代謝特性
綠彎菌門由不同的生物群組成,包括無氧光合自養(yǎng)生物、好氧化學(xué)異養(yǎng)生物、嗜熱生物以及通過有機(jī)氯化化合物的還原脫鹵獲得能量的厭氧生物。
典型的綠彎菌門細(xì)菌是線形的,通過滑行來移動。它們是兼性厭氧生物,在光合作用中不產(chǎn)生氧氣,不能固氮。利用3-羥基丙酸途徑,而不是常見的卡爾文途徑來固定二氧化碳。
所有已知的成員都是絲狀的,具有不尋常的滑動機(jī)制作為一種運(yùn)動方式,雖然大多數(shù)革蘭氏染色呈陰性,但沒有一個具有革蘭氏陰性菌特有的脂多糖外膜。
綠彎菌門包含生態(tài)和生理上多樣化的細(xì)菌群,已在越來越廣泛的厭氧生境中檢測到這些細(xì)菌,包括沉積物、溫泉、產(chǎn)甲烷厭氧污泥消化池,它們在這些地方非常豐富,并發(fā)揮著重要的發(fā)酵作用有助于污泥?;>G彎菌門是固體廢物和廢水處理系統(tǒng)中最主要的門之一。特別是,Anaerolineae 類已被確定為全面厭氧反應(yīng)器中的核心微生物種群之一。
綠彎菌門可能參與了腸道中的一些代謝過程,例如氨基酸、葡萄糖和脂肪酸的代謝。
健康相關(guān)
雖然綠彎菌門在人群中不是常見菌,但目前人體腸道和口腔中也逐步檢測到綠彎菌門細(xì)菌,谷禾腸道數(shù)據(jù)庫中大約25.28%的人群有檢出。
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在門水平上,利福昔明治療后腹瀉型腸易激綜合征患者的綠彎菌門(Chloroflexi)(P=0.008)、Deinococcus-Thermus菌(P=0.038)和酸桿菌群(P=0.028)增加。
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在門水平上,與格雷夫斯病相比,格雷夫斯眼眶病患者中Deinococcus-Thermus菌和 綠彎菌門(Chloroflexi) 的比例顯著降低。
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小型研究發(fā)現(xiàn),新冠肺炎剛?cè)娜伺c健康對照相比,綠彎菌門(Chloroflexi)顯著降低。
擴(kuò)展閱讀:陽康后是否會二次感染,長新冠與腸道菌群的關(guān)聯(lián),多種潛在的相關(guān)干預(yù)措施
此外,一些研究還發(fā)現(xiàn),綠彎菌門的存在與一些腸道疾病,如炎癥性腸病和腸道腫瘤等有關(guān)聯(lián),但具體的機(jī)制還需要進(jìn)一步研究。
No.07 互養(yǎng)菌門 Synergistetes
互養(yǎng)菌門(一般翻譯為 Synergistetes),也有翻譯為增效菌門或協(xié)同菌門。在谷禾腸道數(shù)據(jù)中,該菌的檢出率是24.61%.
Synergistetes細(xì)菌是最近認(rèn)識到的一個門,其中已分離出 40 種生物,并且有超過三百個 16S rRNA 序列可用。
這個門的分類學(xué)歷史很短,最近才被確定為細(xì)菌域內(nèi)的一個獨(dú)立門。第一個代表性物種,Synergistes jonesii,最初從夏威夷山羊的瘤胃中分離出來,以其命名,最初被分類在 Deferribacteres 門中。
代謝特性
來自該門的物種共有的表型特征包括它們的革蘭氏陰性細(xì)胞壁、厭氧、桿狀/弧菌狀細(xì)胞形狀。
雖然脂多糖存在于雙層細(xì)胞膜中是一個重要特征,但在互養(yǎng)菌門物種中尚未被報(bào)道,但它們確實(shí)含有參與脂多糖生物合成的各種蛋白質(zhì)的基因。雖然有些物種不能分解糖,但所有互養(yǎng)菌門都具有發(fā)酵氨基酸的能力。
它們可以利用多種有機(jī)物作為碳源和能源。
一些Synergistetes菌屬可以利用蛋白質(zhì)、脂肪酸和多糖等有機(jī)物進(jìn)行代謝,同時(shí)還可以參與腸道中的硫循環(huán)和氮循環(huán)等過程。
一些Synergistetes菌屬還可以產(chǎn)生一些對人體有益的代謝產(chǎn)物,如短鏈脂肪酸等。
生存環(huán)境
互養(yǎng)菌門主要棲息在厭氧環(huán)境中,包括動物胃腸道、土壤、油井和廢水處理廠,它們也存在于人類疾病部位,如囊腫、膿腫和牙周病區(qū)域。
由于它們存在于疾病相關(guān)部位,互養(yǎng)菌門被認(rèn)為是機(jī)會性病原體,但它們也可以在健康個體的臍部微生物組和正常陰道菌群中發(fā)現(xiàn)。
該門的其他物種已被確定為厭氧消化池中用于生產(chǎn)沼氣的污泥降解的重要貢獻(xiàn)者,并且是通過生產(chǎn)氫氣用于可再生能源生產(chǎn)的潛在候選者。
常見菌屬:Aminiphilus是一類革蘭氏陰性菌,通常生長在富含有機(jī)物的水體中。它們可以利用氨基酸和蛋白質(zhì)等有機(jī)物作為碳源和能源。
健康相關(guān)
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大多數(shù)人類培養(yǎng)的菌株來自感染部位,表明互養(yǎng)菌門在感染過程中增殖?;ヰB(yǎng)菌門的不同分支和物種表現(xiàn)出不同的感染傾向:
Cloacibacillus spp. 通常在腹膜液樣本中J.anthropi在軟組織感染中發(fā)現(xiàn)口腔主要受到F.fastidiosum和P.piscolens感染的影響
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在牙周炎患者中發(fā)現(xiàn)了一些互養(yǎng)菌門OTU,并且在牙周炎患者的患病部位齦下菌斑中比健康部位更豐富。
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2型糖尿病和牙周炎患者的微生物群比非糖尿病牙周炎患者的微生物群顯示出更少的互養(yǎng)菌門。
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在壞死性潰瘍性牙齦炎的病例中,互養(yǎng)菌門聚類A OTUs的檢測水平和比例高于牙齦炎期間。
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研究顯示,精神病患者患抗精神病藥引起的便秘的風(fēng)險(xiǎn)很高,互養(yǎng)菌門在便秘組的腸道微生物群中顯著增高。
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互養(yǎng)菌門可能保護(hù)甲狀腺,在格雷夫斯病患者的腸道菌群中,互養(yǎng)菌門與促甲狀腺激素受體抗體(TRAb)水平呈負(fù)相關(guān)。
No.08 芽單胞菌門 Gemmatimonadetes
芽單胞菌門(Gemmatimonadetes)是一類革蘭氏陰性菌,包括:
芽單胞菌綱(Gemmatimonadetes)
芽單胞菌目(Gemmatimonadales)
芽單胞菌科(Gemmatimonadaceae)
芽單胞菌門目前僅有一屬得到正式命名,即芽單胞菌屬(Gemmatimonas),是一類革蘭氏陰性細(xì)菌,通過出芽方式繁殖。
芽單胞菌門可以在各種環(huán)境中生長,包括土壤、淡水、海水和沉積物等。在腸道中,芽單胞菌門也是一種常見的微生物群落成員。
代謝特性
芽單胞菌門可以利用多種有機(jī)物和無機(jī)物作為碳源和能源,包括葡萄糖、氨、硝酸鹽、硫酸鹽等。此外,芽單胞菌門還可以在低氧或缺氧條件下生長,并且能夠耐受一定的重金屬和有機(jī)污染物。
一些研究表明,芽單胞菌門可能在土壤和水體中發(fā)揮重要的生態(tài)功能,如有機(jī)物分解和氮循環(huán)等。此外,芽單胞菌門可能與一些環(huán)境污染物的降解有關(guān)。因此,芽單胞菌門在環(huán)境保護(hù)和生態(tài)平衡方面具有重要的作用。
芽單胞菌門的代表性菌種包括:
Gemmatimonas aurantiaca、
Gemmatimonas phototrophica等。
這些菌種具有一些特殊的代謝特征,例如Gemmatimonas aurantiaca可以利用多種有機(jī)物作為碳源和能源,同時(shí)還具有一定的光合作用能力。
健康相關(guān)
芽單胞菌門與人體健康的關(guān)系尚未得到充分研究。谷禾腸道數(shù)據(jù)庫中大約20.11%的人群檢出。
一些研究發(fā)現(xiàn),芽單胞菌門可能與腸道炎癥的發(fā)生有關(guān)。
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可能與骨質(zhì)疏松相關(guān):
芽單胞菌門和綠彎菌門,在原發(fā)性骨質(zhì)疏松癥患者和 正常對照組,以及骨質(zhì)減少患者和正常對照組之間存在顯著差異 ( p < 0.01 ) 。
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補(bǔ)充唾液酸Neu5Ac對小鼠腸道形態(tài)、肝功能和腸道微生物影響的研究表明,腸道微生物群組成呈劑量依賴性變化,在門水平上,芽單胞菌門顯著增加。
注:N-乙酰神經(jīng)氨酸 (Neu5Ac) 是人類唾液酸的主要形式。
需要進(jìn)一步的研究來探究芽單胞菌門與人體健康的關(guān)系。
No.09 黏膠球形菌門 Lentisphaerae
黏膠球形菌門(Lentisphaerae)是一個相對較小的門,球形或橢圓形,通常是厭氧或微好氧的,可以生長在不同的環(huán)境中,如土壤、淡水、海水、動物腸道等。在谷禾腸道數(shù)據(jù)中,該菌的檢出率是18.42%.
代謝特性
黏膠球形菌門的代謝特征是多樣的,包括無氧呼吸、發(fā)酵、光合作用等。
一些菌屬可以利用多種碳源和氮源進(jìn)行生長,如Lentisphaera和Victivallis可以利用多種碳水化合物和蛋白質(zhì)作為碳源和氮源。
一些Lentisphaerae菌屬還具有產(chǎn)生酸和氣體的能力,如Fibrobacteres可以產(chǎn)生乳酸和乙酸。
Lentisphaerae還被發(fā)現(xiàn)可以參與到腸道中的多糖代謝和蛋白質(zhì)降解等代謝過程中。
在黏膠球形菌門內(nèi)的Victavallales屬,可以酶解唾液酸、巖藻糖、半乳糖和 N-乙酰氨基葡萄糖,降解粘蛋白,其糖基水解酶圖譜與AKK菌非常相似。
健康相關(guān)
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一項(xiàng)研究發(fā)現(xiàn),黏膠球形菌門(Lentisphaerae)在健康人的腸道中的豐度較高,而在患有炎癥性腸病和非酒精性脂肪性肝病 (NAFLD) 的患者中的豐度較低。
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研究還發(fā)現(xiàn)更好的睡眠質(zhì)量與更好的認(rèn)知靈活性和更高比例的腸道微生物門Verrucomicrobia和Lentisphaerae有關(guān)。
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也有研究發(fā)現(xiàn)黏膠球形菌門( Lentisphaerae)與帕金森疾病相關(guān)。
擴(kuò)展閱讀:腸道微生物與帕金森以及相關(guān)影響因素
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可能與他汀類藥物的代謝有關(guān),高脂血癥患者接受了 10 mg/天的瑞舒伐他汀治療 4-8 周,藍(lán)細(xì)菌門和黏膠球形菌門(Lentisphaerae)與低密度脂蛋白膽固醇水平呈正相關(guān)。
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橫斷面研究發(fā)現(xiàn),黏膠球形菌門(Lentisphaerae)在多發(fā)性硬化患者中顯著降低。
擴(kuò)展閱讀:腸道微生物群在多發(fā)性硬化中的作用
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經(jīng)常食用面包的受試者的腸道微生物群中,互養(yǎng)菌門和黏膠球形菌門(Lentisphaerae)的相對豐度顯著更高(分別為P = 0.009,F(xiàn)DR = 0.028 和P = 0.004,F(xiàn)DR = 0.011)。
No.10 浮霉菌門 Planctomycetes
浮霉菌門(Planctomycetes)形成了一個獨(dú)特的細(xì)菌門,具有獨(dú)特的特征組合,例如,缺乏肽聚糖的蛋白質(zhì)細(xì)胞壁,以及在細(xì)胞質(zhì)內(nèi)形成獨(dú)立隔室的細(xì)胞內(nèi)膜。
浮霉菌門的細(xì)胞結(jié)構(gòu)
doi: 10.1038/nrmicro2578.
生存環(huán)境
浮霉菌門包括多個典型菌屬,如Planctomyces、Gemmata、Pirellula、Rhodopirellula等。這些菌屬通常是好氧或微好氧的,可以生長在不同的環(huán)境中,如海水、淡水、土壤、沉積物、動物腸道等。主要與大型藻類、海綿和地衣等顆?;蛏锵嚓P(guān),具體取決于物種及其硫酸酯酶可代謝的多糖。大多數(shù)浮霉菌門生長在 pH 值從 3.4 到 11 不等的營養(yǎng)貧乏的貧營養(yǎng)環(huán)境中。
大多數(shù)浮霉菌門是嗜溫的,但有一些 浮霉菌門是嗜熱的(50°C -60°C)。通常添加的營養(yǎng)素有 N-乙酰氨基葡萄糖、酵母提取物、蛋白胨和一些微量元素和大量元素。
代謝特性
一些浮霉菌屬還具有產(chǎn)生酸和氣體的能力,如Pirellula可以產(chǎn)生乳酸和乙酸。另外,浮霉菌門還具有一些特殊的代謝特征,如一些菌屬可以利用甲烷和硫化氫作為能源和碳源,如Anammoxoglobus和Brocadia。
浮霉菌門包括一些具有非常不尋常的生理學(xué)的物種,比如一些浮霉菌可以合成甾醇,這是一種真核生物的典型能力,在細(xì)菌中并不常見。
浮霉菌門的另一個不尋常的代謝特征是它們擁有編碼C1轉(zhuǎn)移酶的基因。這些酶以前只在產(chǎn)生甲烷的古細(xì)菌和一組甲烷氧化的變形菌中被發(fā)現(xiàn),它們在具有一個碳原子的化合物的代謝中發(fā)揮作用。比較基因組學(xué)和蛋白質(zhì)組學(xué)表明,厭氧氨氧化和非厭氧氨氧化浮霉菌之間的區(qū)別超出了銨的代謝。
健康相關(guān)
浮霉菌門是人類消化道微生物群的一部分。谷禾腸道數(shù)據(jù)庫中大約13.92%的人群有檢出。它們的多樣性因環(huán)境而異,包括個體的地理起源和抗生素治療。
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在兩名患有白血病和再生障礙性中性粒細(xì)胞減少癥的發(fā)熱患者的血液中檢測到與浮霉菌門密切相關(guān)的 DNA 序列。
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G. massiliana的分離來自靠近這些患者的醫(yī)院供水系統(tǒng),可能支持消化道進(jìn)入途徑的假設(shè),即攝入受污染的水然后在免疫功能低下的患者的血液中易位。Gemmata屬的可能作為潛在的機(jī)會性病原體進(jìn)入消化道。
No.11 硝化螺旋菌門 Nitrospirae
硝化螺旋菌(Nitrospirae) 是革蘭氏陰性菌,通常呈螺旋狀。以其氧化亞硝酸鹽和硝酸鹽的能力而聞名。谷禾腸道數(shù)據(jù)庫中大約11.04%的人群有檢出。硝化螺旋菌存在于各種環(huán)境中,包括土壤、淡水、海洋棲息地、污水處理廠等。在亞硝酸鹽和硝酸鹽等含氮化合物含量高的環(huán)境中,它們尤其豐富。
代謝特性
硝化螺旋菌作為一種好氧化學(xué)自養(yǎng)亞硝酸鹽氧化細(xì)菌,在硝化過程中發(fā)揮著關(guān)鍵作用。這些細(xì)菌通常與氨氧化細(xì)菌或古菌密切相關(guān),這些細(xì)菌將氨轉(zhuǎn)化為亞硝酸鹽,亞硝酸鹽被硝化螺旋菌進(jìn)一步氧化為硝酸鹽。
然而,在“相互喂食”的相互作用中,硝化螺菌也可以用尿素或氰酸鹽釋放的氨提供氨氧化劑,尿素或氰酸酯被進(jìn)一步硝化。
硝化螺旋體成員甚至單獨(dú)催化兩個硝化步驟,因此被稱為完全氨氧化劑或“comammox”生物體。這與傳統(tǒng)的硝化細(xì)菌不同,傳統(tǒng)的硝化細(xì)菌需要兩種不同類型的細(xì)菌來完成這些步驟。
一些硝化螺旋菌菌株利用H2和甲酸鹽等替代底物,使用氧氣或硝酸鹽作為末端電子受體,并可以在好氧亞硝酸鹽氧化的同時(shí)利用這些能源。這種代謝的多樣性使硝化螺旋菌能夠在廣泛的棲息地定居,并維持環(huán)境條件的變化,如氧氣濃度的變化。
一些種類的硝化螺旋菌還能夠利用硫化合物或鐵等替代電子受體,進(jìn)行厭氧呼吸。
已知一些種類的硝化螺旋菌參與有機(jī)物的降解,而另一些種類則參與甲烷的生產(chǎn)。
健康相關(guān)
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比較墨西哥城兒童(西方化,高動物蛋白和精制糖飲食)和 Me'phaa 兒童(非西方化,高纖維飲食)的腸道菌群,這兩個人群主要區(qū)別在于不同種類的飲食。研究發(fā)現(xiàn),Me'phaa 兒童表現(xiàn)出更高的綠彎菌門(Chloroflexi)和硝化螺旋菌(Nitrospirae)。
注:來自格雷羅州“Monta?a Alta”地區(qū)的 Me'phaa 是一個前西班牙土著群體,他們主要靠種植豆類和扁豆,玉米等為生。還收集野生食用植物,并種植一些水果和蔬菜。肉類幾乎只是在特殊場合食用的,并不是日常飲食的一部分。其生活方式和墨西哥城形成鮮明對比。
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但也有研究發(fā)現(xiàn),耐藥癲癇患者表現(xiàn)出硝化螺旋菌富集(Kruskal-Wallis檢驗(yàn):p<0.05)。
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一項(xiàng)關(guān)于胃微生物群的研究發(fā)現(xiàn),硝螺旋菌門存在于所有胃癌患者中,但在慢性胃炎患者中完全不存在。
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乳鐵蛋白可以降低硝化螺旋菌水平。
No.12 脫鐵桿菌門 Deferribacteres
脫鐵桿菌(Deferribacteres)是1999年首次被描述的一門細(xì)菌。這些細(xì)菌以其還原鐵和其他金屬的能力而聞名,它們存在于各種環(huán)境中,包括深海熱液噴口、溫泉和地下水。
脫鐵桿菌是革蘭氏陰性細(xì)菌,通常是桿狀的。它們是厭氧菌,通常在低氧環(huán)境中被發(fā)現(xiàn)。脫鐵桿菌也是嗜熱的,一些種類的脫鐵桿菌能夠進(jìn)行化能生長,這意味著它們可以通過氧化無機(jī)化合物(如鐵或硫)來獲得能量。
脫鐵桿菌中最著名的一種是脫鐵桿菌脫硫菌,它能夠還原鐵和硫化合物,它被認(rèn)為在深海環(huán)境中這些元素的循環(huán)中發(fā)揮著重要作用。
代謝特性
脫鐵桿菌屬細(xì)菌最有趣的特征之一是它們能還原鐵。這個過程包括將電子從鐵轉(zhuǎn)移到細(xì)菌,然后細(xì)菌可以利用這些電子產(chǎn)生能量。這一過程在許多環(huán)境中都很重要,因?yàn)樗梢詭椭S持生態(tài)系統(tǒng)中鐵和其他金屬的平衡。
除了還原鐵,一些種類的脫鐵桿菌還能還原其他金屬,如錳和鈾。脫鐵桿菌屬細(xì)菌在碳循環(huán)中也很重要,因?yàn)樗鼈兡軌蚍纸庥袡C(jī)物并釋放二氧化碳。一些種類的脫鐵桿菌已知參與復(fù)雜有機(jī)化合物的降解,如木質(zhì)素和纖維素。這一過程在許多環(huán)境中都很重要,因?yàn)樗兄谘h(huán)營養(yǎng)物質(zhì),維持生態(tài)系統(tǒng)的平衡。
健康相關(guān)
谷禾腸道數(shù)據(jù)庫中大約4.92%的人群有檢出。
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脫鐵桿菌門可能與環(huán)境高溫高濕導(dǎo)致的腸道菌群失調(diào)和輕微腸炎有關(guān)。
研究分為三組實(shí)驗(yàn):
對照組小鼠活躍,毛發(fā)光滑,排泄固體糞便。
高溫高濕組中的小鼠都會出現(xiàn)粘性糞便,其中大約一半會分泌松散的糞便。
益生菌組經(jīng)過益生菌治療后,癥狀明顯改善。
脫鐵桿菌門是唯一在三組中具有差異豐度的門(P?<?0.05),從正常對照組和高溫高濕組的0.05%增加到廣譜益生菌治療組的1%。
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一項(xiàng)研究發(fā)現(xiàn),與正常對照和葡萄糖調(diào)節(jié)受損 (IGR) 患者相比,2型糖尿病患者中的脫鐵桿菌門顯著增加。
也發(fā)現(xiàn)脫鐵桿菌門與鎂攝入量呈負(fù)相關(guān)。
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大鼠給予大麥或麥芽(7-8膳食纖維/100 g)4周,與對照大鼠相比,大麥組大鼠盲腸微生物群中的脫鐵桿菌門的豐度低于對照組。
擴(kuò)展閱讀:谷物調(diào)節(jié)腸道菌群,促進(jìn)代謝健康
在糖尿病中,關(guān)于脫鐵桿菌門的研究不一致,有研究認(rèn)為,糖尿病的改善與脫鐵桿菌門相對豐度的降低有關(guān),也有研究發(fā)現(xiàn)糖尿病的改善與脫鐵桿菌門相對豐度的升高有關(guān)。
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研究橄欖苦苷攝入對晚期2型糖尿病的緩解作用,發(fā)現(xiàn)橄欖苦苷可以增加Verrucomicrobia和脫鐵桿菌門的相對豐度。
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膳食菊粉治療糖尿病組中脫鐵桿菌門相對豐度下降。膳食菊粉通過抑制炎癥和調(diào)節(jié)腸道微生物群來緩解2型糖尿病的不同階段。
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皮質(zhì)酮治療的小鼠中,擬桿菌門減少,脫鐵桿菌門顯著增加,水蘇糖使擬桿菌門和脫鐵桿菌恢復(fù)到正常水平。
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較低的色氨酸補(bǔ)充量降低了脫鐵桿菌門的豐度,而較高的色氨酸補(bǔ)充量不僅恢復(fù)了豐度,而且增加了豐度。
擴(kuò)展閱讀:色氨酸代謝與腸內(nèi)外健康穩(wěn)態(tài)
No.13 螺旋體 Spirochaetes
螺旋體(Spirochaetes),是革蘭氏陰性菌,可運(yùn)動的螺旋狀細(xì)菌,斷面呈圓形,以橫向分裂繁殖,長度有 5 到 250 微米。螺旋體的獨(dú)特之處在于,它們具有細(xì)胞內(nèi)鞭毛。螺旋體屬于雙膜細(xì)菌門。
螺旋體的細(xì)胞體被包裹在幾層中。這些包括外膜和內(nèi)膜、肽聚糖層以及細(xì)胞質(zhì)膜。
其中一些是人類的嚴(yán)重病原體,會導(dǎo)致梅毒、雅司病、萊姆病和回歸熱等疾病。螺旋體屬有螺旋體、密螺旋體、疏螺旋體、鉤端螺旋體等。
生存環(huán)境
螺旋體可以在水(地表水/淡水)、湖泊、鹽沼沉積物、泥漿、沉積物、深海噴口、血液和淋巴等各種棲息地中找到。
代謝特性
螺旋體本質(zhì)上是化學(xué)異養(yǎng)的,能夠在厭氧條件下繁衍生息。
螺旋體的一個很好的例子是 Spirochaeta isovalerica。它是專性厭氧菌,它們通過發(fā)酵碳水化合物產(chǎn)生乙酸鹽、乙醇、二氧化碳和氫氣來生存。
許多種類的螺旋體對環(huán)境有益,并在固氮和有機(jī)物分解等過程中發(fā)揮重要作用。密螺旋體的某些種類生活在牛胃的瘤胃中,在那里它們?yōu)樗拗鞣纸饫w維素和其他難以消化的植物多糖。
一些物種也被用于生物技術(shù)和工業(yè)應(yīng)用,如生物燃料和生物塑料的生產(chǎn)。
健康相關(guān)
谷禾腸道數(shù)據(jù)庫中大約4.04%的人群有檢出。
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鉤端螺旋菌病是由動物傳染給人類的,一種常見的傳播形式是讓受污染的水接觸到皮膚、眼睛和粘膜中未愈合的傷口。水由于與受感染動物的尿液接觸而受到污染?!狶eptospira
萊姆病 —— Borrelia burgdorferi,
Borrelia garinii, Borrelia afzelii
擴(kuò)展閱讀:夏季來臨,警惕蜱蟲叮咬感染疾病——萊姆病
回歸熱 ——復(fù)發(fā)性疏螺旋體(Borrelia recurrentis)
梅毒——梅毒螺旋體(Treponema pallidum)
雅司?。ㄆつw、骨骼和關(guān)節(jié)的熱帶感染)
—— T. pallidum subspeciespertenue
腸道螺旋體病——Brachyspira pirosicoli和Brachyspira aalborgi
文森特心絞痛—— Borrelia vincentii
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在馬來西亞北部的一個農(nóng)村地區(qū),與富裕人孩子相比,相對經(jīng)濟(jì)困難的土著兒童腸道微生物群表現(xiàn)出最多的微生物多樣性。
Aeromonadales、擬桿菌門、瘤胃球菌科(Ruminococcaceae)、Deltaproteobacteria和螺旋體(Spirochaetes)富集,這與富含纖維的食物的分解有關(guān)。
No.14 裝甲菌門 Armatimonadetes
裝甲菌門(Armatimonadetes),以前被稱為候選門OP10,其成員分布在各種環(huán)境中,包括土壤、巖石、淡水和海洋沉積物。谷禾腸道數(shù)據(jù)庫中大約3.31%的人群有檢出。
裝甲菌門細(xì)菌的特征是其獨(dú)特的細(xì)胞壁結(jié)構(gòu),其中包含一層肽聚糖和一層類似于革蘭氏陰性菌的外膜層。它們還具有形成長而有分支的細(xì)絲的能力。綠彎菌門是與裝甲菌門親緣關(guān)系最密切的正式門。
已經(jīng)發(fā)現(xiàn)一些種類的裝甲菌門在碳和氮循環(huán)等環(huán)境過程中發(fā)揮著重要作用。
在裝甲菌門中,屬于Armatimonasis綱的菌株 YO-36 T和屬于Chthoonomonadetes綱的菌株 T49 T是唯一有效命名的分離株。
T49 T中樞代謝和碳固定通過常規(guī)糖酵解和三羧酸循環(huán)進(jìn)行。T49 T的一個有趣特征是它在 4.7 到 5.8 的窄 pH 范圍內(nèi)生長。
健康相關(guān)
很少有關(guān)于人體腸道菌群內(nèi)裝甲菌門的研究。
在一些關(guān)節(jié)炎患者的滑液中也檢測到了Armatimonadetes門細(xì)菌,這些可能是游離污染物或機(jī)會性定植劑,而不是病原體。
在人體腸道中,裝甲菌門的作用尚不清楚,待進(jìn)一步研究和探索。
No.15 綠菌門 Chlorobi
綠菌門(Chlorobi)是一類光合細(xì)菌,也被稱為綠菌門,谷禾腸道數(shù)據(jù)庫中大約1.9%的人群有檢出。
綠菌門是一類光合細(xì)菌,能夠利用光能進(jìn)行光合作用,產(chǎn)生能量和有機(jī)物質(zhì)。
常見菌屬
在人體腸道菌群中,Chlorobi包含以下幾個菌屬和菌種:
Chlorobium:
包括Chlorobium limicola、Chlorobium phaeobacteroides、Chlorobium tepidum等。
Prosthecochloris:
包括Prosthecochloris aestuarii、Prosthecochloris vibrioformis等。
Chloroherpeton:
包括Chloroherpeton thalassium等。
Chloronema:
包括Chloronema giganteum等。
健康相關(guān)
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有研究顯示B 族鏈球菌定植的孕婦腸道菌群中檢測到大量的綠菌門(Chlorobi),同時(shí)還有大量Lentisphaerae、Parcubacteria、Chloroflexi、Gemmatimonadetes、Acidobacteria、Fusobacteria 、 Fibrobacteres。
GBS感染孕婦的OTU水平與炎癥指標(biāo)存在顯著相關(guān)性。表明包括綠菌門在內(nèi)的多種菌改變與 GBS 陽性孕婦的炎癥狀態(tài)和新生兒血?dú)庵笜?biāo)有關(guān)。
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一項(xiàng)研究發(fā)現(xiàn),酒精性肝病患者腸道菌群中,攜帶的厚壁菌門(p=0.03)和綠菌門(Chlorobi)(p=0.009)的數(shù)量存在顯著差異。
同樣,攜帶綠菌門(Chlorobi)(p=0.01)和coprothermobacterota(p=0.03)的患者的肝臟失代償嚴(yán)重程度也有顯著差異。
擴(kuò)展閱讀:深度解析 | 腸道菌群與慢性肝病,肝癌
很少有關(guān)于人體腸道菌群內(nèi)綠菌門的研究??赡芷浯嬖趤碓从陲嬍硵z入或環(huán)境。在人體腸道中,綠菌門的作用尚不清楚,它們的作用和功能尚待進(jìn)一步研究和探索。
No.16 迷蹤菌門 Elusimicrobia
迷蹤菌門(Elusimicrobia),也稱為"隱微菌門",谷禾腸道數(shù)據(jù)庫中大約1.44%的人群有檢出。
它們是一類非常小的細(xì)菌,通常直徑只有0.2-0.4微米。迷蹤菌門的細(xì)胞壁非常薄,甚至可以說是缺乏細(xì)胞壁,這使得它們對抗生素的抵抗力較弱。
代謝特性
迷蹤菌門中的一些菌種是共生菌,與其他生物共同生活,例如Candidatus Endomicrobium trichonymphae與白蟻腸道中的Trichonympha寄生在一起,共同分解木質(zhì)素。
迷蹤菌門的代謝功能多樣,包括產(chǎn)生氫氣、甲烷、酒精等。迷蹤菌門在生態(tài)系統(tǒng)中扮演著重要的角色,例如在土壤中參與有機(jī)物分解、在海洋中參與碳循環(huán)等。
健康相關(guān)
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一項(xiàng)研究發(fā)現(xiàn),在肥胖的2型糖尿病患者中,厚壁菌門豐度較高,而迷蹤菌門(Elusimicrobia)豐度較低。
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在兩種大型急性輻射綜合癥動物模型的輻射暴露后的腸道菌群研究顯示,哥廷根小型豬 (GMP)模型中的迷蹤菌門在輻照后持續(xù)增加,表明它可用作腸道損傷的潛在生物標(biāo)志物,以及對健康的潛在負(fù)面影響。
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一項(xiàng)針對低質(zhì)量睡眠和腸道菌群的研究顯示Tenericutes 和 迷蹤菌門(Elusimicrobia)在睡眠障礙患者中顯著增加且與睡眠質(zhì)量成正相關(guān)。
擴(kuò)展閱讀:腸道菌群與睡眠:雙向調(diào)節(jié)
在人體腸道中,迷蹤菌門的作用也還需要進(jìn)一步研究。
No.17 衣原體門 Chlamydiae
衣原體門(Chlamydiae),革蘭氏陰性細(xì)菌,是專性寄生菌,它們的生長完全在其它生物的細(xì)胞內(nèi)進(jìn)行。
衣原體門細(xì)菌比一般細(xì)菌小,有的比病毒小,直徑約為0.2-1.5微米。通常呈球形或橢圓形,沒有細(xì)胞壁,但具有外膜和內(nèi)膜。
最開始,科學(xué)界普遍認(rèn)為衣原體門的細(xì)胞壁不含肽聚糖,然而最近已有研究顯示其細(xì)胞壁上的確有肽聚糖存在,并成功辨認(rèn)出幾種蛋白質(zhì)。
衣原體是一類專性真核細(xì)胞內(nèi)寄生、具有獨(dú)特發(fā)育周期、可以在多種真核生物宿主(包括人、動物、原蟲等)中繁殖的細(xì)菌,不能自主生長和繁殖。
常見菌屬
在人體腸道菌群中,Chlamydiae包含以下幾個菌屬和菌種:
Chlamydia:
包括Chlamydia trachomatis、Chlamydia pneumoniae、Chlamydia psittaci 等。
Parachlamydia:
包括Parachlamydia acanthamoebae、Parachlamydia boviseptica 等。
傳播方式
衣原體門是一種常見的病原體,可以引起多種疾病,包括性傳播疾病、肺炎、結(jié)膜炎等。
衣原體的類型和相關(guān)疾病已知的與人類疾病有關(guān)的衣原體有三種,分別是鸚鵡熱衣原體、沙眼衣原體和肺炎衣原體。這三種衣原體均可引起肺部感染。
鸚鵡熱衣原體可通過感染有該種衣原體的禽類,如鸚鵡、孔雀、雞、鴨、鴿等的組織、血液和糞便,以接觸和吸入的方式感染給人類。
沙眼衣原體和肺炎衣原體主要在人類之間以呼吸道飛沫、母嬰接觸和性接觸等方式傳播。
腸道健康相關(guān)
在谷禾腸道菌群數(shù)據(jù)庫中大約有0.14%的人群有檢出。
如果腸道感染衣原體,因感染腸道黏膜細(xì)胞可能導(dǎo)致腹瀉、腹痛、惡心和嘔吐,還可能會引發(fā)發(fā)熱;腹瀉和嘔吐可能導(dǎo)致脫水、營養(yǎng)不良。
總之,衣原體作為一類常見的病原體,引起多種疾病,需要引起足夠的重視和預(yù)防。
更多關(guān)于衣原體的介紹詳見:衣原體感染——原因、癥狀、治療及預(yù)防
結(jié) 語
腸道微生物群一直伴隨著人類的進(jìn)化,并在人類的健康生活和高質(zhì)量長壽中扮演著不可忽視的重要角色。
隨著人類活動范圍的不斷擴(kuò)大,一些以前未曾接觸過的微生物會通過各種途徑進(jìn)入人體腸道,從而有機(jī)會在人體內(nèi)生存和繁殖,并在人際之間傳播。
同時(shí),隨著工業(yè)化的發(fā)展,我們原有的腸道菌群也面臨著挑戰(zhàn),逐漸接受新的菌群、新的食物和添加劑等。
腸道菌群中一些占比較少的菌屬,對人體健康和疾病的影響雖然研究較少,但這并不意味著它們的作用微弱。這些小眾門派的菌屬在自然界經(jīng)過數(shù)億年的進(jìn)化選擇,能夠適應(yīng)更惡劣的環(huán)境和在更寡營養(yǎng)條件下生存。此外,一些菌屬具有特定的代謝功能,這些功能對我們的身體產(chǎn)生何種影響,以及它們?nèi)绾斡绊懭祟惖拇蟪叨冗M(jìn)化,都值得關(guān)注和研究。
盡管這些菌門的研究相對較少,但已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了一些有意思的結(jié)果。例如:
Akkermansia可以幫助減輕肥胖、改善胰島素抵抗和代謝綜合征等問題;具核梭桿菌(Fusobacterium nucleatum)與口腔疾病和腸炎結(jié)直腸癌的發(fā)病關(guān)系。萊姆病的罪魁禍?zhǔn)诪椴鲜杪菪w(Borrelia burgdorferi)。
在大人群水平上研究和探索這些菌屬的來源及其代謝與人體健康的關(guān)系,將有助于發(fā)現(xiàn)和完善腸道菌群對人體健康的作用。這將為我們提供更好的方法來預(yù)防和治療與腸道菌群相關(guān)的疾病,從而提高人類的健康水平。
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網(wǎng)址: 揭秘腸道菌群:小眾細(xì)菌的神秘力量與重要性 http://m.u1s5d6.cn/newsview532800.html
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