有兴趣做个交易吗,宿主?——活泼瘤胃球菌的双面人生
活泼瘤胃球菌(Ruminococcus gnavus, R. gnavus)是革兰氏阳性、严格厌氧菌,广泛存在于人及动物肠道。1974年首次从人类胃肠道分离后,渐受科学界关注。它在生命早期定植肠道并持续存在,是肠道微生物群重要组成部分,与多种疾病相关。R. gnavus碳水化合物发酵能力强,能将复杂淀粉分解为乙酸盐、丙酸盐、甲酸盐和乙醇,但不产生丁酸盐。其细胞壁含免疫原性葡配甘露聚糖,可诱导宿主产生特异性抗体。研究发现,健康成人中R. gnavus丰度较低(0.1~2%),而在肥胖、抑郁症、炎症性肠病(IBD)、2型糖尿病和肝性脑病等疾病患者中显著增加。它可能通过产生炎性多糖激活TLR4信号通路,诱导树突状细胞释放TNFα等炎性细胞因子引发炎症;荚膜多糖可能影响免疫耐受,调节肠炎发生。不过,R. gnavus过度生长不一定致病,疾病状态也可能为其生长创造有利条件。因此,研究其与疾病关系时,需综合考量差异个体、饮食习惯和遗传因素等。
2025年1月30日,荷兰莱顿大学医疗中心W.K.Smits和Q.R.Ducarmon教授团队在《Nature Communications》期刊上发表了题为“Metagenomic global survey and in-depth genomic analyses of Ruminococcus gnavus reveal differences across host lifestyle and health status”的研究论文,该研究旨在通过宏基因组学全球调查,深入分析R. gnavus在不同宿主生活方式和健康状态下的分布特征、遗传变异及其潜在功能差异。
该研究发现R. gnavus在全球肠道微生物组中广泛存在,但其丰度和分布受宿主年龄、地理位置、生活方式和健康状况等因素影响。其丰度在新生儿期最高,随后逐渐降低,且在西方国家人群中普遍高于非西方国家。基因组分析显示,R. gnavus存在显著的遗传变异,包括单核苷酸多态性(SNP)和插入/缺失,这些变异可能使其在不同条件下表现出不同的生物学特性。部分菌株携带的cps基因簇与宿主免疫应答密切相关,可引发更耐受的免疫反应。研究发现,R. gnavus在不同健康状态下的分布和功能存在差异。例如,克罗恩病患者的R. gnavus丰度和遗传组成与健康个体不同,其代谢途径和免疫调节功能也有所区别。这些差异可能解释了R. gnavus在不同健康状况下的作用机制。此外,R. gnavus还具有多种潜在功能,如维持肠道生态平衡、调节宿主免疫应答和影响能量代谢。它既可能通过产生短链脂肪酸等有益物质促进肠道健康,也可能在某些情况下引发免疫反应或肠道炎症。
总之,该研究借助宏基因组学全球调查和深入基因组分析,全面剖析了R. gnavus在不同条件下的分布特征、遗传变异及其潜在功能差异,为揭示肠道微生物与宿主健康的关系提供了新的视角和重要线索。这些发现不仅丰富了我们对肠道微生物群复杂性的认识,还为相关疾病的机制研究奠定了基础。未来,随着技术的不断进步和研究的持续深入,我们有望进一步解析R. gnavus在肠道生态系统中的作用机制,并开发出针对肠道微生物相关疾病的创新性防治策略。这些努力将为改善人类健康、预防和治疗慢性疾病开辟新的道路。
原文链接:https://doi.org/10.1038/s41467-025-56449-x
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