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​​​​下一代益生菌 Akk 菌的研究进展

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益生菌我们并不陌生,我们熟知的包括乳酸菌、酵母菌、枯草芽孢杆菌等,益生菌在人类健康和养殖业健康方面发挥了重大作用,特别是随着抗生素的后遗症被全民禁用,益生菌成为替抗的一个重要方面,受到了广发重视。 Akk (Akkermansia muciniphila)是具有巨大发展潜力的下一代益生菌,被广泛认为是改善炎症性肠病、肠易激综合征、糖尿病、肥胖症和渐冻症等疾病的一种新的潜在候选菌。

01

 
 
AKK菌简介和特征

(1)Akk 菌属于疣微菌门(Verrucomicrobia)阿克曼菌属(Akkermansia),目前阿克曼菌属主要包括 Akk 菌和 A. glycaniphila两种。

 

(2)在 2004 年由荷兰瓦赫宁根大学研究者 Derrien 等从成人的粪便中分离纯化得到,并以微生物学家 Antoon D. L.Akkermans 博士的名字命名为 Akkermansia muciniphila。

 

(2)Akk 菌是一种革兰氏阴性、不运动、不形成孢子的椭圆形细菌,其单细胞长轴约为 0.6−1.0 μm,生物体多以单细胞或成对生长,很少呈链状生长。

 

(3)Akk 菌是宿主肠道丰富度最高的溶解型细菌,占总肠道细菌量的 0.5%−5.0%,可以利用黏蛋白作为其唯一的碳、氮和能量来源,进而为上皮细胞提供能量。

 

(4)在黏蛋白基础培养基上,Akk 菌可观察到白色菌膜,菌落被丝状结构覆盖,菌株直径约为 0.7 mm,其最适生长温度为 37 °C,最适生长 pH 值为 6.5。

(5)AKK菌还可以利用聚糖母乳低聚糖作为能源,解释其在早期生命中的存在。

(6)到目前为止已经从欧美、中国以及非洲人群中分离获得100多种AKK菌。这些菌株在维生素B12表达能力上有一定差异。

(7)饮食热量限制和饥饿能够提高肠道中AKK菌的丰度。

(8)出乎意料的是,在合成培养基中生长的AKK菌,经过巴氏杀菌反而增强了其减少小鼠脂肪大量发育、胰岛素抵抗和血脂异常的能力。

02

 
 
AKK菌的功效

(1)干预炎症性肠病
(2)防治肠易激综合征

(3)预防和治疗肥胖,AKK菌的丰度和肥胖治疗效果及健康效果呈现正相关。多项研究表明日常食入AKK菌,能够缓解高脂肪饮食带来的代谢紊乱,包括脂肪增加,脂肪组织炎症,胰岛素抵抗等。

(4)调节糖尿病,

(5)防治自闭症

(6)延缓渐冻症发展,2016年至2020年间发表的几份报告表明,AKK菌在帕金森病和多发性硬化症中发挥作用,因为其相对丰度与受累患者的疾病严重程度呈正相关。

(7)非酒精脂肪肝

 

研究表明上述疾病和AKK菌丰度降低有关系。

 

 

03

 
 
AKK菌的分离鉴定

(1)Akk菌作为一种常见的肠道厌氧菌,距离 2004 年首次成功分离已有十余年。然而只有非常有限的菌株被成功培养,部分原因是它们对氧气的敏感性和微小的菌落形态。

 

(2)添加万古霉素有利于 Akk 菌的分离和筛选。2015 年,Caputo 等采用含有万古霉素或亚胺培南的选择性培养基对 Akk 菌进行培养,基因组测序发现培养液中疣微菌门数量较多。

04

 
 
面临的挑战

(1)分离鉴定困难、培养条件的限制;

(2)功能作用机制尚不完全清楚;

(3)临床基础数据支撑不足;

(4)剂量依赖性,研究表明,必须有充足数量的 Akk 菌才能发挥其益生特性;

(5)潜在的致病性,有一些刊物报道了高丰度 Akk 菌与疾病的关联,相悖的研究结论显示了 Akk 菌可能存在潜在的致病性。

 

参考文献:

(1)下一代益生菌 Akk 菌的研究进展

(2)Akkermansia muciniphila: paradigm for next-generation beneficial microorganisms

 

 

 

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