肠道微生物对胆汁酸的代谢

初级胆汁酸（在人类中，胆酸和鹅去氧胆酸是两种初级胆汁酸）由肝脏中的胆固醇合成，并通过C-24羧基的酰胺键与牛磺酸或甘氨酸结合。然后它们通过小管排泄到胆道系统。胆汁中分泌的胆汁酸中超过95%在远端回肠中被重吸收并返回肝脏。这个过程被称为肠肝循环，每天发生四到十二个周期，从肠肝循环中逸出的部分胆汁酸（人类每天200至800 mg）进入结肠，在那里它们进行细菌代谢。这些细菌转化在生命早期就出现了，因为在胎便中发现了16种不同的胆汁酸，人体肠道中的主要胆汁盐转化包括解共轭、C3、C7和C12羟基的氧化和差向异构化、7-脱羟基、酯化和脱硫酸化（表一）。

表1肠道微生物群的细菌属参与胆汁酸代谢

1. 解共轭

共轭胆汁酸的 C24 N-酰基酰胺键的水解由胆汁盐水解酶 （BSH） 催化。大多数 BSH 可水解甘氨酸和牛磺酸共轭胆汁酸，而少数 BSH 表现出很强的特异性。在肠道微生物群的主要细菌属中检测到了BSH基因，并且该酶已从Bacteroides fragilis, B. vulgatus, Clostridium perfringens, Listeria monocytogenes and several species of Lactobacillus and Bifidobacterium中纯化

2. 3-、7-和12-位羟基的氧化和差向异构化

来自肠道细菌的胆汁酸羟基类固醇脱氢酶( HSDHs )催化羟基到氧基团的可逆氧化。羟基的差向异构化通过立体专一性氧化发生，然后立体专一性还原产生的氧基，差向异构化需要两个立体化学不同的HSDH的作用，可以由同时含有α -和β - HSDH的单一物种进行，也可以由两个物种进行，一个拥有α - HSDH，另一个拥有β – HSDH，在厚壁菌门的几种细菌的肠道微生物群中检测到3α- 和3β-HSDH，而仅在Peptostreptococcus productus, C. perfringens and Eggerthella lenta 中观察到种内 3-羟基差向异构化。7α-HSDHs广泛存在于Clostridium, Eubacterium, Bacteroides or Escherichia中，而7β-HSDHs仅在厚壁菌门中检测到。能够进行种内7-差向异构化的细菌包括Clostridium, Eubacterium, Ruminococcus。

3. 7-脱羟基化

与胆汁酸氧化和差向异构化不同，由于羟基的不可接近性，脱羟基化只能在解偶联后发生。具有7α-脱羟基活性的已知细菌物种是厚壁菌门（Clostridium, Eubacterium）的成员。使7α-羟基胆汁酸脱羟的胆汁酸诱导型（bai）酶系统已在人肠道分离株Clostridium scindens和C. hylemonae中进行了广泛研究。

4. 酯化和脱硫

胆汁酸的皂化衍生物（酯）占人类粪便中胆汁酸总含量的10%至30%。在人类粪便中检测到大量的脱氧胆酸低聚物，这些酯不存在于胆汁中，表明它们是由肠道细菌产生的。因此，发现混合粪便培养物将胆汁酸转化为其 C-24 乙酯，并且在属于Bacteroides, Eubacterium and Lactobacillus属的一些肠道分离株中检测到这种活性，在属于Clostridium, Peptococcus, Fusobacterium and Pseudomonas中检测到胆汁酸硫酸酯酶活性。