肠道产丁酸细菌及其丁酸产生机制的研究进展
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于卓腾, 杭苏琴, 姚 文, 朱伟云
产丁酸菌;丁酸;结肠,于卓腾,杭苏琴,姚文,朱伟云,通讯作者,摘要,关键词:,0,引言,1肠道产丁酸菌种类及分布,2产丁酸途径,3对产丁酸的影响,3.1肠道乳
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于卓腾, 杭苏琴, 姚文, 朱伟云, 南京农业大学动物科技学院消化道微生物研究室 江苏省南京市 210095
国家杰出青年科学基金资助项目, No. 30025034
通讯作者: 朱伟云, 210095, 江苏省南京市, 南京农业大学动物科技学院消化道微生物研究室. zhuweiyunnjau@hotmail.com
电话: 025-84395523 传真: 025-84395314
收稿日期: 2006-06-14 接受日期: 2006-07-10
摘要
哺乳动物大肠中的厌氧微生物能发酵产生大量的短链脂肪酸(SCFA), 包括乙酸、丙酸和丁酸, 其中丁酸是结肠能量的首选来源, 对肠黏膜修复及结肠炎和结肠癌的预防起作用. 近年来, 随着分子生物学技术的发展, 关于肠道产丁酸菌种类、数量及发酵特性的研究有了很大进展. 本文就单胃动物肠道产丁酸菌种类、丁酸产生途径的研究新进展进行综述.
关键词: 产丁酸菌; 丁酸; 结肠
于卓腾, 杭苏琴, 姚文, 朱伟云. 肠道产丁酸细菌及其丁酸产生机制的研究进展. 世界华人消化杂志 2006;14(25):2531-2534
0 引言
哺乳动物大肠中的厌氧微生物可发酵产生大量的短链脂肪酸(SCFA), 包括乙酸、丙酸和丁酸. 这些SCFA能够为结肠提供能量, 其中丁酸是肠黏膜细胞的主要能量来源[1]. 人肠道细胞体外研究表明, 丁酸可促进肠黏膜修复及其功能恢复, 并且能抑制炎症细胞因子的形成, 从而起抗炎症作用[2-3]. 通过肠道灌注, 丁酸钠可促进三硝基苯磺酸实验性结肠炎的愈合[4]. 体外研究表明, 丁酸还具有抗肿瘤作用, 他可减少肠道上皮细胞的肿瘤坏死因子的分泌[3], 能诱导肿瘤细胞分化和凋亡, 从而抑制肿瘤生长, 并且这种作用对肿瘤等转化细胞具有特异性[1]. 国内外已有许多关于丁酸对肠道功能的报道, 但对肠道内产丁酸菌的报道还较少, 肠道内产丁酸菌可产生大量丁酸, 因此本文就肠道产丁酸菌的种类及其产丁酸的调控作一综述.
1 肠道产丁酸菌种类及分布
在正常生理状态下, 胃肠道微生物的生态环境保持相对稳定, 但不同肠段因环境条件不同其微生物的种类和数量存在差异. 胃中的低pH (2.5-3.5)对大多数微生物有抑制作用, 细菌平均数量为103 CFU/mL; 小肠由于胆汁和胰液的作用, 停留在其中的微生物种类和数量也相对较少, 细菌平均数量为108 CFU/mL. 大肠由于特殊的位置、结构、酸碱条件和厌氧环境使得其中的微生物种类最复杂, 数量最多. 有研究表明在健康成年人结肠中栖息的细菌数量达到1013-1014 CFU/L, 有300-400种, 主要为Bacteroides, Eubacterium, Bifidobacterium, Peptostreptococcus, Clostridium, Enterobacteria-ceae, Streptococcus, Faecalibacterium和Lactobacillus等[5].
产丁酸菌主要存在于盲肠和结肠, 主要属于梭菌属(Clostridium)、真杆菌属(Eubacterium)和梭杆菌属(Fusobacterium). 由于传统培养方法的限制, 关于肠道中产丁酸菌的种类和数量知之甚少. 近年来, 随着分子生物学技术的发展, 肠道产丁酸菌的研究有了很大进展, 许多产丁酸菌得以被认识或重新被命名. 过去的研究认为, Fusobacterium prausnitzii的一些菌株是肠道中主要的产丁酸菌之一[6]. 但是最近研究发现, 表型上属于F. prausnitzii的产丁酸菌菌株在16S rDNA序列遗传进化上并不与真正的Fusobacterium菌株相关[7], 进一步研究被鉴定归为新属的种, 即Faecalibacterium prausnitzii[8]. Eubacterium菌也是肠道和粪样中主要产丁酸菌, 如E. rectale, E. ramulus, E. ventriosum, E. oxidoreducens等都可在人粪样中分离到. Duncan et al[9-10]从人粪样中除分离到E ......
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