博文
[转载]肠道核心菌——副拟杆菌属(Parabacteroides)，是否是改善代谢减轻炎症的黑马？
||
副拟杆菌（Parabacteroides）
副拟杆菌属（Parabacteroides）是人类肠道微生物群的核心成员，在谷禾几十万例的人群肠道样本数据库中Parabacteroides检出率大于90%。而且不同的时期样本均有检出，表明该菌与人体不同阶段健康关系密切。
与另枝菌属（Alistipes）一样，副拟杆菌属是一个相对较新的属，具有其他肠道共生细菌所没有的独特特征。研发发现他们在百岁老人肠道中富集。
副拟杆菌属有助于消化我们无法以其他方式处理的高纤维饮食，并且在抗性淀粉饮食中丰度增加。这些细菌从我们的口腔开始，最终到达粪便，遍布我们的消化道，但在肠道中占主导地位。
该共生细菌已被证明可以调节宿主粘膜免疫系统、减轻炎症、参与碳代谢，具有比较多的多糖利用位点(PUL)，这点和拟杆菌类似。这些PUL赋予副拟杆菌属广泛的碳水化合物利用能力，并可能通过协调复杂多糖的降解而发挥竞争优势；此外分泌乙酸盐、丙酸盐等短链脂肪酸。
需要注意的是，副拟杆菌存在抗生素耐药性：一些副拟杆菌属物种，特别是那些生活在人类肠道中的副拟杆菌对克林霉素或莫西沙星产生耐药性。
许多因副拟杆菌富集而在海马体中差异上调的基因与脂肪代谢和运输有关。因此，副拟杆菌有可能赋予大脑一种适应能力，将能量代谢偏好从碳水化合物转向脂质衍生的酮。Parabacteroides distasonis有可能减少肠道对葡萄糖的摄取，增强血液中葡萄糖的清除，或改变一般营养物质的利用，修复肠道屏障，改善代谢障碍。
副拟杆菌属（Parabacteroides）可能通过多种方式影响宿主健康：（1）调节免疫系统导致在自身免疫病种的二分作用；（2）参与炎症影响炎症肠病；（3）调节宿主代谢对抗肥胖，影响心脑血管（4）分泌代谢物，部分菌种可以抗幽门螺杆菌。其中Parabacteroides distasonis和Parabacteroides goldsteinii是研究最多的两个种。
例如，Parabacteroides distasonis可以通过阻断肿瘤坏死因子α、白细胞介素6、白细胞介素17、白细胞介素12或干扰素γ的释放来控制先天性炎症反应，甚至对HT-29/SW480细胞或AOM诱导的肿瘤表现出抗肿瘤活性。
Parabacteroides distasonis和Parabacteroides goldsteinii 已被证实能够缓解肥胖。通过灌胃Parabacteroides distasonis可以促进肠道中琥珀酸和次级胆汁酸的产生，这促进了肠道糖异生并保护肠道通透性。
此外，研究还发现在肥胖，炎症性肠病，非酒精性脂肪性肝炎以及代谢综合征患者中副拟杆菌属丰度下降；而在银屑病和新生儿胆汁淤积病、斑秃、高血压、多囊卵巢综合征的患者中丰度有所增加。然而其他实验数据显示出矛盾的结果，这表明副拟杆菌属（Parabacteroides）可能根据具体情况发挥二分作用。
Part1副拟杆菌的基本知识1
简介
副拟杆菌属（Parabacteroides）是拟杆菌门，卟啉单胞菌科的革兰氏阴性、专性厌氧、不形成孢子、不活动、呈杆状，中等大小的细菌，在有胆汁的培养基上生长。
2
分类和基因
副拟杆菌已经鉴定分离出20多个物种，其中13种是肠道常见细菌。但是目前大多数关于副拟杆菌的研究都集中在以下四个物种：
•Parabacteroides distasonis 模式物种
•Parabacteroides goldsteinii （P. goldsteinii）
•Parabacteroides johnsonii（P. johnsonii）
•Parabacteroides merdae（P. merdae）
Parabacteroides distasonis是副拟杆菌属的模式代表菌种，下文我们也主要以这个菌种为代表介绍副拟杆菌与人体健康的相关知识。
Parabacteroides distasonis是一种革兰氏阴性厌氧细菌，通常定植于许多物种的胃肠道中。该菌株于20世纪30年代首次从临床标本中分离出来，名为Bacteroides distasonis，并于2006年被重新分类，归属于新的副拟杆菌属。
P.distasonis是该菌属中基因组最小的
在与人类肠道相关的Parabacteroides物种中,P.distasonis具有最小的基因组(<5Mb,而其他物种>6.5Mb)和环境感应及基因调控类别中基因组成的最小组合。P.distasonis的标准菌株ATCC 8503拥有4,811,369碱基对的基因组,3,867个蛋白编码基因,并与其他肠道Bacteroidetes共享1,416组同源蛋白编码基因。
P. distasonis拥有的与碳源降解相关的基因数量也最少；然而，P. distasonis在其蛋白质组中拥有两类碳水化合物处理酶。P. distasonis能够为自身及肠道微生物群落中的其他成员提供脱乙酰化产品，其基因组中用于蛋白质降解的比例大于拟杆菌门其他成员。
已经从克罗恩病切除的肠道中发现了这种细菌，它们来自于肠壁的微空化(形成瘘管)损伤，这支持了它在炎症性肠病中可能具有促炎活性的潜力。
以下是副拟杆菌属已鉴定的其他物种及来源
P. acidifaciens （人类粪便）
P. bouchesdurhonensis （人类肠道微生物群）
P. chartae （造纸厂废水）
P. chongii （腹膜炎患者的血液）
P. chinchillae （龙猫粪便）
P. distasonis （人体肠道）
P. faecis （人类粪便）
P. goldsteinii （人体肠道）
P. gordonii （人类血培养）
P. johnsonii （人体粪便）
P. massiliensis （人体粪便）
P. merdae （人体粪便）
P. pacaensis （人体肠道）
P. pekinense （人体粪便）
P. provencensis （人体肠道）
P. timonensis （人体粪便）
‘Candidatus Pa. faecavium’ （鸡粪）
‘Candidatus Pa. intestinavium’ （鸡粪）
‘Candidatus Pa. intestinigallinarum’ （鸡粪）
‘Candidatus Pa. intestinipullorum’ （鸡粪）
★ 副拟杆菌具有致病性和益生作用的双重潜力
近年来，副拟杆菌出现其致病性和益生能力之间的双重潜力(尤其以模式菌种Parabacteroides distasonis为例），尽管我们目前对该细菌调节健康或引起疾病的潜力了解并不理想且不完整。
在查阅了14项相关Parabacteroides distasonis研究中，5种菌株被假定为致病性，1种为益生菌菌株，而7种菌株既未被假定为益生菌也不是致病性菌株。在假定的五种致病菌株中，两种是从两名患有严重外科克罗恩病的患者的肠壁空洞微病变中分离出来的，一种与增强小鼠结肠炎有关，两种是人类临床分离株。
虽然这种细菌已被报道与炎症性肠病和其他疾病有关，但其具体机制尚不清楚。在肠外病变中发现P.distasonis的事实并不一定表明P.distasonis是主要病原体，而是表明这种细菌从肠腔传播可能使P.distasonis成为机会性亲病原体，这是很多细菌的特性。
3
代谢和生态
以副拟杆菌属典型物种Parabacteroides distasonis为例，一些报道证实P.distasonis拥有N-聚糖的代谢途径，并在体外粪便发酵中具有木葡聚糖降解能力。
P. distasonis的发酵可以产生甲烷
目前尚不清楚P.distasonis是否直接产生甲烷；然而，已知P.distasonis产生氢气、二氧化碳、甲酸、乙酸、羧酸和琥珀酸。其他微生物可能将二氧化碳和乙酸转化为甲烷。然后，产乙酸细菌可能会氧化这些酸，获得更多的乙酸以及氢气或甲酸。在现实复杂的肠道群落中，产甲烷菌可能会将乙酸转化为甲烷。
产甲烷细菌可能具有一定的致病作用
然而，有证据表明甲烷也可能起到致病作用。甲烷的产生已被证明与其他肠道疾病的发病机制有关，例如便秘型肠易激综合征(C-IBS)、憩室病和结直肠癌。甲烷的产生可能会阻碍回肠蠕动，这解释了其诱发便秘的能力。但是需要注意对任何动物疾病模型或临床疾病的最终有益或致病作用还要取决于其他因素。此外，琥珀酸作为免疫细胞中的炎症信号，通过HIF-1α（缺氧诱导的转录因子）(琥珀酸的下游靶标)诱导 IL-1β。
有报告称 Bifidobacterium longum subsp. longum ATCC 15707 从 P. distasonis ATCC 8503 中受益，特别是在富含乳糖的环境中。此外，研究揭示牛奶寡糖处理支持了 Bifidobacterium longum subsp. longum 和 P. distasonis 的生长，同时抑制了 Clostridium perfringens（产气荚膜梭菌） 和 Escherichia coli （大肠杆菌）的生长。
另外，Parabacteroides goldsteinii 在葡萄糖代谢的主要最终产物中产生乙酸和少量的琥珀酸。
Parabacteroides johnsonii 能够在含有20%胆汁的培养基上生长。该菌可以将植物聚合物转化为简单糖，这些简单糖随后可以被宿主进一步吸收，对其宿主至关重要。
拓展：副拟杆菌属KEGG代谢途径
向上滑动阅览
2-氧代羧酸代谢
丙氨酸、天冬氨酸和谷氨酸代谢
氨基糖和核苷酸糖代谢
氨酰-tRNA生物合成
精氨酸和脯氨酸代谢
精氨酸生物合成
细菌分泌系统
碱基切除修复
不饱和脂肪酸的生物合成
生物素代谢
丁酸代谢
半胱氨酸和蛋氨酸代谢
D-丙氨酸代谢D-谷氨酰胺和 D-谷氨酸代谢
脂肪酸代谢
叶酸生物合成
果糖和甘露糖代谢
半乳糖代谢
谷胱甘肽代谢
甘油脂代谢
甘氨酸、丝氨酸和苏氨酸代谢
糖酵解/糖异生
乙醛酸和二羧酸代谢
组氨酸代谢
甲烷代谢
泛酸和 CoA 生物合成
次级胆汁酸生物合成
硒化合物代谢
鞘脂代谢
淀粉和蔗糖代谢
链霉素生物合成
硫代谢
牛磺酸和亚牛磺酸代谢
萜类骨架生物合成
硫胺素代谢
二元体系
酪氨酸代谢
缬氨酸、亮氨酸和异亮氨酸降解
万古霉素耐药性
维生素B6代谢
4
与其他菌互作
-Parabacteroides促进的菌:
(但是强弱目前还没有细化,仅供参考)
拟杆菌目(Bacteroidales)
拟杆菌属(Bacteroides)
消化球菌科(Peptococcaceae)
Odoribacter
-Parabacteroides抑制的菌:
(但是强弱目前还没有细化,仅供参考)
Bifidobacterium
Coriobacteriales
Adlercreutzia
Collinsella
Porphyromonas
Prevotella
Clostridium
Clostridiales incertae sedis
Clostridiales Family XIII. Incertae Sedis
Blautia
Coprococcus
Dorea
Lachnospiraceae
Ruminococcaceae
Ruminococcus
Dialister
Campylobacteraceae
Erysipelotrichaceae
!
拟杆菌属与副拟杆菌属
根据系统发育分析，副拟杆菌与拟杆菌属物种由共同祖先分化，这一点通过对不同细菌物种的完整 16S rRNA 基因进行核苷酸测序证实。
拟杆菌属为了适应肠道的恶劣环境，它们配备了不同的机制，例如代谢许多饮食和宿主来源的多糖、使用细胞色素bd氧化酶的耐氧性以及细胞表面结构的大量表达。
拟杆菌属包括许多重要的机会病原体，但作为平衡微生物群的重要成员，它们被认为具有维持健康的作用。这是因为它们能够产生抗炎分子，如多糖A、鞘脂和外膜囊泡，从而通过厚粘液层将上述分子转运至上皮，从而增强上皮屏障并改善炎症。
副拟杆菌属的脂多糖被认为具有免疫抑制作用
副拟杆菌属和拟杆菌属有点类似，都是含有脂多糖的革兰氏阴性细菌，脂多糖被认为是一种强效内毒素，可在宿主体内诱导强烈的促炎反应。然而，拟杆菌脂多糖与肠杆菌科（包括大肠杆菌）毒性更强的脂多糖具有截然不同的特性。
注：脂多糖结构中的脂质A部分决定其内毒性程度，影响配体对TLR4-MD2复合物的亲和力以及下游NF-kB通路的激活。
根据质谱分析显示，拟杆菌属物种似乎具有低酰化、毒性较低的脂质A结构，质谱分析表明存在五酰化和四酰化脂质A形式，而大肠杆菌则拥有高度促炎性的六酰化脂质A域。研究表明拟杆菌属和副拟杆菌属分离株缺乏构建六酰化脂质A所需的LpxL和 LpxM基因，因此与大肠杆菌LPS的促炎形式相反，拟杆菌属和副拟杆菌属LPS是免疫抑制。
副拟杆菌属可以产生细菌素有助于抵抗细菌入侵
事实上，拟杆菌脂多糖已被证明可以通过减少促炎细胞因子（如TNF-a和IL-6）的产生来调节原代人外周血单核细胞(PBMC)对大肠杆菌脂多糖刺激的反应。此外，弱激动性拟杆菌脂多糖通过改善实验性结肠炎小鼠模型中的炎症免疫反应而被证明具有减轻炎症的特性 。
微生物产生的拮抗物质对于维持不同生态位中的常驻微生物群很重要。它们还用于防止外源细菌定植和入侵，从而防止传染病的发展。在一项研究中，通过表型测定确定了从人类肠道微生物群中分离出的产生细菌素的拟杆菌属和副拟杆菌属物种的存在。114株菌株中有63株(55.2%)产生拮抗物质。
结果表明，拟杆菌属和副拟杆菌属物种产生的具有异拮抗作用或同拮抗作用的物质。在脆弱拟杆菌(40.9%)、普通拟杆菌(50%)和均匀拟杆菌(14.2%)中观察到了同拮抗作用。具有异拮抗作用和同拮抗作用的细菌素的产生可能表明肠道微生物群能够防御外源微生物的入侵。在一项关于粪菌移植封装递送的研究中，拟杆菌属和副拟杆菌属是主要促进供体植入的物种之一，有可能成为维持类供体微生物群的关键物种。
Part2副拟杆菌与健康的关系▼在炎症性肠病中的二分作用炎症性肠病(IBD)是一系列终身的慢性疾病，影响人类和动物的消化道，并以缓慢、渐进的方式发展。在人类中，IBD的典型形式是克罗恩病(CD)和溃疡性结肠炎。克罗恩病会影响整个胃肠道，患者会有慢性的、使人衰弱的症状，包括腹痛、严重腹泻、含血便、体重减轻和疲劳。
总的来说，炎症性肠病对肠腔抗原有异常夸大的宿主免疫和炎症反应。因此，IBD是否由微生物群失衡触发，而研究发现这种组成可以通过类益生菌的增强抗炎细菌如P. distasonis来纠正。
✦ 抗炎or促炎？
-抗炎的证据
在DSS(二硫化碳钠)诱导的结肠炎发作前，接种了P.distasonis全细胞裂解物的BALB/c小鼠，与对照组相比，炎症显著减少。几种P. distasonis菌株在体外和体内均显示出抗炎效果，并且能够在细胞培养模型中恢复上皮屏障，并在2,4,6-三硝基苯磺酸（TNBS）诱导的结肠炎小鼠模型中加强肠道屏障。
此外，P. distasonis在刺激调节性T细胞分化方面具有潜在作用。在另一项研究中，P. distasonis和几种Bacteroides物种被发现能够减轻大肠杆菌脂多糖诱导的HT-29细胞IL-8释放，并且缺乏合成六酰化、促炎症脂质A的基因，表现出抗炎属性。该研究表明，P. distasonis和其他测试的Bacteroides物种可以作为“下一代益生菌”使用。
-促炎的证据
已知肽聚糖识别蛋白(PGRPs)通过部分减少IFN-γ的诱导和NK细胞的迁移来控制肠道中的炎症。缺乏四种类型中任何一种PGRPs的小鼠，表现出DSS诱导的实验性结肠炎的严重程度显著增加，以及更多促炎肠道菌群。
在PGRP缺陷的小鼠中，肠道中的P.distasonis水平始终升高，这表明通过PGRPs对P.distasonis的免疫控制可能存在缺失。
此外，用P.distasonis灌胃野生型小鼠增强了DSS诱导的结肠炎，并可能使小鼠更容易患炎症性肠病。
另外一项研究发现，C11蛋白酶能够促进宿主免疫反应和细菌致病性，特别是通过激活类似P.distasonis的细菌致病毒素。研究发现P.distasonis能够在小鼠模型中促进肠道炎症，降解粘膜屏障健康，从而可能促进炎症性肠病的发展。
此外，研究人员报告说，在患者远端肠道菌群失调中，蛋白水解活性和氨基酸升高之间存在相关性。发现P. distasonis能够影响胃肠道稳态和相应的免疫活动，特别是以肠道半胱氨酸蛋白酶的形式。这些蛋白酶被假设要么固定在细菌细胞壁上；要么打包进外膜囊泡(OMVs)中，这些囊泡能够水解来自母细菌表面、其他细菌或宿主上皮细胞的底物或者两者都有。
如前所述，P. distasonis能够产生过氧化氢酶来发挥其对抗由炎症细胞产生的氢过氧化物介导的氧化应激的解毒作用。然而，怀疑这些氧化剂可能是克罗恩病的炎症触发因素。这是因为，包括P.distasonis在内的各种细菌产生的过氧化氢酶可以分解反应性氧物种，这可能会加剧炎症。
大胆的观点
关于P.distasonis与炎症性肠病相关潜在致病性的研究在人类中较少，但已发表的研究呈现了类似令人警觉的结果。P.distasonis及从克罗恩病患者小肠黏膜培养的其他九种厌氧细菌，增强了TH1和TH17细胞积累和肠道炎症。
此外，最近在接受慢性炎症肠段切除手术的患者的深层肠壁组织中识别出P.distasonis，特别是受克罗恩病困扰的患者，支持了这一物种在克罗恩病中可能的病理作用。这与在自然倾向于类似克罗恩病的小肠炎的SAMP小鼠系肠道宏基因组中观察到的拟杆菌门的富集相一致。
综合这些相互矛盾的报告，我们认为P.distasonis在肠道炎症中的作用需要明确阐明其在人类中的致病效应，以便开发临床相关的解决方案来解决这些效应。
▼在结直肠癌中的保护作用迄今为止，P.distasonis只被证实对结直肠癌有益。多位研究者已经发现，粪便中P. distasonis的水平与肠道肿瘤的存在呈负相关。
✦ P.distasonis具有抗肿瘤能力
P.distasonis膜部分负责抑制结肠癌细胞系中促炎细胞因子的产生。其他研究者的研究表明，P.distasonis具有抗炎和抗肿瘤属性，这是通过减少TLR4、MYD88和Akt的信号传导以及刺激凋亡来介导的。这些结果与在结直肠癌小鼠模型中观察到的P.distasonis微生物组水平降低一致。
✦ 在结直肠癌中潜在的抗炎作用
P.distasonis在结直肠癌中潜在的抗炎作用的证据，进一步得到了P. distasonis水平与肠道中IL-1β产生之间负相关的支持。将自发性结直肠腺癌患者与结肠中没有任何增生性病变的患者的粪便微生物组成进行比较，结果发现患有肿瘤的患者缺乏P.distasonis。
这些研究综合表明，P.distasonis对结直肠癌患者具有抗肿瘤和抗炎的潜力。
▼对肥胖的改善作用✦ P.distasonis与体重存在负相关
在肠道中P.distasonis和AKK菌的相对丰度较高能显著减少宿主的脂肪。与正常体重的儿童相比，患有肥胖和代谢综合征的儿童的肠道微生物组中P.distasonis的丰度降低。
在代谢综合征(MetS)患者中，原本减少的P.distasonis在随后接受地中海饮食2年后部分恢复了。MetS患者的数据显示，腰围与P.distasonis的相对丰度之间存在负相关关系。采用富含抗氧化酚类化合物的食物的地中海饮食的患者，P.distasonis的丰度显著增加。这些结果表明，地中海饮食可能被用来纠正微生物失衡，特别是关于P.distasonis，进一步证明了P.distasonis可能参与缓解肥胖。
✦ 减轻高脂血症、修复肠道屏障
最近，国内一篇研究揭示了P.distasonis通过产生次级胆汁酸和琥珀酸，缓解了ob/ob和高脂饮食小鼠的肥胖、高血糖和肝脂肪变性。
在这里，发现琥珀酸能够结合到果糖-1,6-二磷酸酶上，这是一种参与肠道糖异生(IGN)的限速酶，从而减少了ob/ob小鼠的高血糖。此外，用活的P.distasonis治疗激活FXR途径减少高脂血症，并因此修复了肠道屏障的完整性，凸显了P. distasonis与肥胖和肠道屏障完整性相关的额外疑似益处。
在一项研究中，使用缺乏胆碱的氨基酸定义饮食的小鼠模型中，P. goldsteinii的丰度降低，这与在高脂饮食和酒精肝损伤的小鼠研究中的抗炎作用相关。
一项研究显示，P.goldsteinii在急性酒精诱导的肝脏炎症小鼠中减少，而在使用大黄提取物治疗后，这种情况得到了扭转。
同时，在小鼠肝脏中，P.goldsteinii与TNF-α表达呈负相关。在另一项研究中，P. goldsteinii 与肥胖相关指标(空腹血糖、葡萄糖耐量试验的AUC、体重增加、血清甘油三酯和LBP)以及炎症因子(TNF-α和IL-1β)呈负相关，与血清HDL-C和IL-10在高脂饮食喂养的小鼠中呈正相关。
从灵芝菌丝体和冬虫夏草中分离的高分子量多糖（分别为4300和>300 kDa）显示出类似的抗肥胖效果，并在高脂饮食喂养的小鼠中选择性增加P.goldsteinii的丰度。
相比之下，也有报告称P.goldsteinii在小鼠实验中增加，并与肥胖相关指标显著正相关。值得注意的是，为了验证P.goldsteinii在肥胖中的作用，通过口服给予高脂饮食喂养的小鼠活体P. goldsteinii ATCC BAA-1180显著减少了体重增加和与肥胖相关的代谢紊乱。这直接证明了P.goldsteinii在小鼠水平上的抗肥胖活性。
▼在糖尿病中的二分作用与炎症性肠病一样，P.distasonis根据研究结论对糖尿病有益也有害，这使得将其定义为有益共生菌还是致病菌变得复杂。
✦ P.distasonis在妊娠糖尿病患者富集
目前关于P.distasonis对糖尿病影响的研究非常有限。国内一篇研究对高脂饮食的小鼠中补充蜂胶提取物发现可以增加P. distasonis的丰度，该菌被认为是一种“抗肥胖和抗炎菌”，这与胰岛素抵抗的相关代谢参数一致。基于这些发现，P. distasonis可能在减少胰岛素抵抗和预防糖尿病中发挥作用。
然而，一些证据显示P.distasonis可能参与糖尿病的发病机制。国外几项研究使用宏基因组学研究得出结论，P. distasonis在妊娠糖尿病(GDM)患者富集，可能作为GDM女性肠道微生物组的特征。这表明P. distasonis可能在某些类型的糖尿病发病机制中起作用。
未来值得进一步研究该菌和糖尿病的关系。
▼在自身免疫性疾病的作用✦ 促进多发性硬化症中的T细胞分化
多项研究表明P. distasonis可能在各种自身免疫性疾病中发挥作用。例如，在一项关于肠道细菌与多发性硬化症(MS)中T细胞反应潜在功能关系的最新研究中，与健康对照组相比，人类多发性硬化症患者中P.distasonis的水平较低。
研究显示P.distasonis能促进T细胞向抗炎CD25+ T细胞的分化，相对于总的CD3+ CD4+ T细胞群体而言，这种分化的比例增加了。还发现了大量的CD25+ IL-10+ FoxP3- Tr1细胞，这些细胞与免疫调节表型密切相关。
有趣的是，这些结果得到了与C57BL/6J小鼠结肠固有层中CD4+ T细胞总群体中FoxP3+ T调节细胞比例增加的发现相印证。将多发性硬化症患者的肠道微生物组移植到无菌小鼠中，与接受健康人供体微生物组移植的小鼠相比，实验性自身免疫性脑脊髓炎的症状严重程度增加。
✦ 在强直性脊柱炎患者中丰度增加
在强直性脊柱炎(AS)患者的粪便样本中，P.distasonis的丰度显著增加，AS是一种影响脊柱和骶髂关节的慢性炎症性疾病。这表明P.distasonis可能在强直性脊柱炎中发挥作用。
体外实验显示，P. distasonis以及其他AS富集的物种，包括 Bacteroides coprophilus, Eubacterium siraeum, Acidaminococcus fermentans 和 Prevotella copri，通过这些物种的细菌肽（模仿II型胶原蛋白）增加了IFN-γ产生细胞的数量，可能作为“通过分子拟态触发自身免疫”的“触发物”。
✦ 在皮肤炎症的调节中发挥作用
在银屑病患者中，P.distasonis的存在显著减少。而用抗生素甲硝唑治疗的动物在其肠道中P. distasonis的丰度显著更高，并通过下调TH17免疫反应减轻了皮肤炎症的严重程度。这些发现表明肠道菌群可能在皮肤炎症(IISI)调节中发挥重要作用。
✦ P.distasonis有助于预测斑秃状态
值得注意的是，一项研究发现由T细胞介导的自身免疫性疾病——斑秃患者的肠道微生物组中P.distasonis的丰度更高(LDA得分>2)。与Clostridiales vadin BB60组一起，P. distasonis能够在80%的患者中正确预测斑秃状态，表明P.distasonis可能参与斑秃的病理生理过程。然而，这些发现是否表明肠道中P. distasonis的丰度与斑秃之间存在因果关系，以及该细菌的存在是否作为疾病的生物标志物，仍需进一步阐明。
▼在心血管疾病中的矛盾角色P.distasonis也被认为与心血管疾病(CVD)的发病机制有关。然而，与其对糖尿病的影响一样，关于P.distasonis对CVD影响的研究是有限的。
✦ 在心血管疾病中存在矛盾的结果
一项专注于探索肠道微生物群与心血管疾病之间关系的研究，在患有心脏瓣膜钙化和冠状动脉疾病的患者中发现P. distasonis和其他细菌物种可能是导致CVD的潜在病原体。
相反，一项关于肠道微生物群在大鼠血管炎症中作用的研究发现P.distasonis可能具有潜在的抗炎作用，有助于对心血管疾病产生潜在的有益影响。在这里，P.distasonis的相对丰度与颈动脉血管成形术后的新生内膜增厚和复合内膜+中膜面积成反比。
✦ 副拟杆菌丰度与收缩压升高相关
一项基于人群的基因横向研究结果表明，膳食中总黄酮类化合物(特别是花青素和原花青素聚合物)的摄入量较高，与收缩压和脉压的降低有统计学意义相关。
而副拟杆菌丰度与显著升高的收缩压相关，而较高丰度的未分类瘤胃球菌科与较低的收缩压和脉压相关。收缩压和类黄酮食物之间高达15.2%的关联可以通过肠道微生物群来解释。具体来说，收缩压与膳食浆果摄入量之间的关联有7.9%可以由副拟杆菌解释，9.6%可以由未分类的瘤胃球菌科解释。
饮食中摄入大量黄酮类化合物（浆果、红酒、苹果/梨）与肠道微生物多样性增加、副拟杆菌减少、未分类瘤胃球菌科增加、收缩压降低高达4毫米汞柱以及脉压降低有关。
然而P. distasonis在心血管疾病发病机制中的作用还不确定，仍是围绕这种细菌的另一个争议点。显然，需要进行更多的研究来确定P. distasonis与心血管疾病之间的关系。
▼肠和非肠脓肿形成中已确定的病原体✦ 与多个部位的脓肿形成相关
脓肿是许多感染性细菌显现和繁殖的主要热点。临床研究报告发现在脓肿中能培养出P.distasonis分离株。临床研究和病例报告显示P.distasonis可能在包括脾脏、肝脏和伤口等多种组织的脓肿形成起重要作用。
例如，一例40岁男性患者的脾脓肿病例，患者因发热、左侧腹痛、意识改变和呕吐入院。在患者接受抗微生物治疗并进行脾切除术后，发现从脾脓肿抽取的脓液中培养出了P.distasonis。这是记录在案的少数几例由P.distasonis引起的人类脾脓肿之一；尽管如此，这一发现令人警觉，并支持P.distasonis在人类感染中具有致病作用可能与肠道移位有关。
此外，在啮齿动物模型中，CD4+ T细胞被证明在P.distasonis引起的腹腔内脓肿形成中发挥关键作用。
关于P.distasonis在脓肿形成方面的病理机制仍在研究中。一项研究利用腹腔内感染了不同细菌病原体的大鼠，包括金黄色葡萄球菌(Staphylococcus aureus)、脆弱拟杆菌(Bacteroides fragilis)以及屎肠球菌(Enterococcus faecium)和P.distasonis的组合，来检验P.distasonis感染在形成脓肿和腹腔内败血症方面的作用。
▼对其他疾病的作用P. distasonis也可能对许多其他类型的疾病具有调节或保护作用。
✦ 可能与宫颈癌发展相关
例如，P. distasonis的水平升高与宫颈癌的进展呈正相关。然而，这项特定研究中的患者数量相当少，因此这些结果应谨慎解读。
✦ 具有抗癫痫作用
在近期的研究中描述了P.distasonis和P.merdae可能的更多积极作用。这两种副拟杆菌属物种都被显示出能促进生酮饮食的有益抗癫痫效应。这些细菌物种的存在与抗癫痫保护强烈相关，可能通过增加海马区的谷氨酸和γ-氨基丁酸(GABA)水平实现。
众所周知，GABA水平降低会加剧癫痫。此外，一项全基因组序列分析显示，与神经典型对照组相比，自闭症谱系障碍儿童中P. distasonis的丰度较低。这里，宏基因组分析揭示了与产生褪黑激素、丁酸和GABA相关的基因表达减少。
✦ 降低毒力因子，抵抗病原菌入侵
幽门螺杆菌的两种毒力因子VacA 和CagA利用胆固醇进行细胞内化和随后的疾病发展。降低细胞胆固醇已被证明可以有效地阻止病原菌引起的疾病的进展。
他汀类药物等降胆固醇药物已被用来抑制细菌感染。用P. goldsteinii MTS01 处理细胞可显著抑制VacA和CagA的作用，从而减少NF-κB的激活和促炎细胞因子的产生。
这些结果表明P. goldsteinii MTS01 具有抗菌毒力因子效应和肠道屏障维持功能。
主要参考文献：
Gervason S, Meleine M, Lolignier S, Meynier M, Daugey V, Birer A, Aissouni Y, Berthon JY, Ardid D, Filaire E, Carvalho FA. Antihyperalgesic properties of gut microbiota: Parabacteroides distasonis as a new probiotic strategy to alleviate chronic abdominal pain. Pain. 2023 Sep 27.
Cui Y, Zhang L, Wang X, Yi Y, Shan Y, Liu B, Zhou Y, Lü X. Roles of intestinal Parabacteroides in human health and diseases. FEMS Microbiol Lett. 2022 Aug 29;369(1):fnac072.
Liu D, Zhang S, Li S, Zhang Q, Cai Y, Li P, Li H, Shen B, Liao Q, Hong Y, Xie Z. Indoleacrylic acid produced by Parabacteroides distasonis alleviates type 2 diabetes via activation of AhR to repair intestinal barrier. BMC Biol. 2023 Apr 18;21(1):90.
Wang K, Liao M, Zhou N, Bao L, Ma K, Zheng Z, Wang Y, Liu C, Wang W, Wang J, Liu SJ, Liu H. Parabacteroides distasonis Alleviates Obesity and Metabolic Dysfunctions via Production of Succinate and Secondary Bile Acids. Cell Rep. 2019 Jan 2;26(1):222-235.e5.
Qiao S, Liu C, Sun L, Wang T, Dai H, Wang K, Bao L, Li H, Wang W, Liu SJ, Liu H. Gut Parabacteroides merdae protects against cardiovascular damage by enhancing branched-chain amino acid catabolism. Nat Metab. 2022 Oct;4(10):1271-1286.
Lai CH, Lin TL, Huang MZ, Li SW, Wu HY, Chiu YF, Yang CY, Chiu CH, Lai HC. Gut Commensal Parabacteroides goldsteinii MTS01 Alters Gut Microbiota Composition and Reduces Cholesterol to Mitigate Helicobacter pylori-Induced Pathogenesis. Front Immunol. 2022 Jun 30;13:916848.
Gomez-Nguyen A, Basson AR, Dark-Fleury L, Hsu K, Osme A, Menghini P, Pizarro TT, Cominelli F. Parabacteroides distasonis induces depressive-like behavior in a mouse model of Crohn's disease. Brain Behav Immun. 2021 Nov;98:245-250.
Ezeji JC, Sarikonda DK, Hopperton A, Erkkila HL, Cohen DE, Martinez SP, Cominelli F, Kuwahara T, Dichosa AEK, Good CE, Jacobs MR, Khoretonenko M, Veloo A, Rodriguez-Palacios A. Parabacteroides distasonis: intriguing aerotolerant gut anaerobe with emerging antimicrobial resistance and pathogenic and probiotic roles in human health. Gut Microbes. 2021 Jan-Dec;13(1):1922241.
Bank NC, Singh V, Rodriguez-Palacios A. Classification of Parabacteroides distasonis and other Bacteroidetes using O- antigen virulence gene: RfbA-Typing and hypothesis for pathogenic vs. probiotic strain differentiation. Gut Microbes. 2022 Jan-Dec;14(1):1997293.
本文转自：谷禾健康
https://m.sciencenet.cn/blog-2040048-1425022.html
上一篇：[转载]高脂肪或生酮饮食对肠道真的有害吗？
下一篇：[转载]肠道微生物群对胆汁酸代谢和信号传导影响的最新研究成果
