双歧杆菌在婴儿肠道微生物群的生态组装以及塑造宿主免疫和代谢发育中发挥着关键作用。这些厌氧细菌具有专门的转运蛋白和糖基水解酶，能够降解人乳寡糖（HMO），通过共存、竞争和优先效应推动微生物早期演替。它们的发酵产物，主要是醋酸盐和乳酸盐，使肠道环境酸化，抑制病原体，并维持与丁酸盐产生微生物的交叉摄食，而芳香族乳酸则有助于免疫调节。许多婴儿配方奶粉会补充益生元寡糖，如半乳糖寡糖（GOS）、果糖寡糖（FOS），以及最近的HMOs，旨在促进对婴儿肠道微生物群的双歧蛋白酶效应。

2026年，《Annual Review of Food Science and Technology》上发表研究《Bifidobacterium as keystone species driving microbial interactions in the infant digestive tract》，探讨了双歧杆菌作为婴儿肠道关键物种的现有知识，探讨其适应性和生态作用背后的生理和基因组适应。主要内容如下

一、 双歧杆菌生态优势

双歧杆菌在婴儿肠道的建立与母乳中的母乳低聚糖（HMOs）密切相关。HMOs是母乳第三大固体成分，婴儿自身无法消化，但可被特定双歧杆菌物种利用：

1、婴儿长双歧杆菌（B. infantis） 通过高亲和力ABC转运蛋白完整摄取HMOs，在胞内逐步降解，最大限度减少营养外泄，从而在资源竞争中占据优势。

2、两歧双歧杆菌（B. bifidum） 则通过胞外糖苷酶切割HMOs，释放乳糖、岩藻糖等中间产物，为其他微生物提供交叉喂养底物。

二、代谢产物与菌群互作

双歧杆菌发酵HMOs的主要产物为乙酸和乳酸，可降低肠腔pH，抑制大肠杆菌、沙门氏菌等病原菌生长。同时，这些酸可被产丁酸菌（如粪杆菌、罗氏菌、厌氧棒杆菌）利用，转化为丁酸，后者是肠上皮细胞主要能量来源，具有抗炎和屏障修复功能。

此外，双歧杆菌可将色氨酸、苯丙氨酸转化为吲哚-3-乳酸、苯乳酸等芳香乳酸，激活芳烃受体（AhR），调节肠上皮免疫反应。部分菌株还能产生γ-氨基丁酸（GABA）和5-羟色胺前体，提示其可能通过肠-脑轴影响神经发育。

三、竞争与定植抵抗

双歧杆菌通过以下机制抑制潜在病原体：

1、资源竞争：高效摄取HMOs，限制艰难梭菌、阪崎肠杆菌等病原菌可利用的碳源。

2、空间占据：菌毛、胞外多糖等结构促进肠黏膜黏附，形成物理屏障。

3、直接抑制：酸化和细菌素分泌对部分革兰氏阳性病原菌具有杀灭作用。

这些机制共同构成了婴儿的定植抵抗能力，降低感染风险。

文章指出剖腹产、围产期抗生素使用及配方奶喂养显著降低双歧杆菌定植率。尤其 B. infantis 在部分发达地区已呈减少趋势，其特有的HMO利用基因簇可能面临遗传丢失风险。双歧杆菌缺失与后期过敏、哮喘、肥胖及炎症性肠病的发病风险增加相关。

为恢复双歧杆菌优势，研究者发展合生制剂策略：将特定双歧杆菌菌株与对应HMOs或结构类似益生元（GOS、FOS）组合使用。临床试验显示，在健康成人或抗生素诱导的菌群失调模型中，口服 B. infantis + 2'-岩藻糖基乳糖可使目标菌相对丰度达到25%-81%，停止干预后菌株可被清除。极早产儿补充双歧杆菌混合物可加速肠道菌群成熟、降低炎症水平。

总结：双歧杆菌在婴儿肠道中扮演关键种角色，通过独特HMO代谢路径主导菌群演替，并通过交叉喂养和代谢信号调节宿主免疫。保护及在必要时重建双歧杆菌优势，是改善婴幼儿肠道健康、降低远期疾病风险的重要策略。

文献连接：Vásquez-Dean J, Canales A, Orellana C A, et al. Bifidobacterium as keystone species driving microbial interactions in the infant digestive tract[J]. Annual Review of Food Science and Technology, 2026, 17(Volume 17, 2026): 255-285.

DOI: 10.1146/annurev-food-052924-065321