肠道菌群中绝大多数正常共生菌为专性厌氧菌,其数量在肠道微生物群中占比超过99%。这些专性厌氧菌一方面能够限制内源性少数的潜在致病菌的过度生长,维持肠道正常菌群之间的平衡;另一方面能够对抗外源性致病菌的入侵和定植,这就是肠道微生物群的生物拮抗(antagonism)作用。生物拮抗是维持肠道微生态平衡的重要机制,也是肠道微生物群保护宿主免于感染重要的生理功能之一。肠道微生物群生物拮抗及抗感染的机制主要包括空间占位与营养竞争、产生抑菌物质、诱导免疫协同等方面的作用。
1.空间占位与营养竞争 大量的肠道正常菌群与肠黏膜紧密结合,占据黏膜上皮细胞表面的空间,形成致密的微生物膜,构成微生物物理屏障,形成与有害菌之间的时空竞争、定居部位竞争以及营养竞争,限制这部分潜在致病菌群的定植和繁殖,同时也可抑制外来细菌对肠道的黏附、定植和致病。此外,正常菌群与肠黏膜上皮细胞紧密结合,可促进上皮细胞分泌黏液,使其在黏膜和微生物之间形成保护层,防止细菌移位。肠道正常菌群大多数是专性厌氧菌,在肠腔厌氧条件下,其生长速度超过兼性厌氧或需氧菌,在营养物质有限情况下,专性厌氧菌优势生长,即可以通过争夺营养,抑制潜在的兼性厌氧或需氧致病菌的生长与繁殖。
2.产生有机酸和抑菌物质 肠道正常菌群中许多有益菌,特别是双歧杆菌和乳杆菌,属于产乳酸菌,能够发酵糖类和纤维素,产生乙酸、丙酸、乳酸等有机酸,降低肠道的pH,抑制外籍菌的生长与繁殖。体外研究表明双歧杆菌产生的短链脂肪酸如乙酸、丙酸对假单胞菌属、金黄色葡萄球菌等细菌均有抗菌活性。而且这些有机酸还可通过直接或间接的途径促进胃肠道的蠕动,降低外籍菌在黏膜表面黏附和定植。此外,肠道正常菌群还能产生细菌素、防御素、过氧化氢、抗菌肽等多种抑菌物质,对肠道内的某些潜在致病菌起抑制或杀灭作用。(www.xing528.com)
3.诱导免疫协同生物拮抗 正常菌群能够刺激肠道内分泌型IgA(SIgA)的分泌和促进抗炎细胞因子的产生,调节机体的免疫应答水平,从而有利于清除外源性致病菌和毒素。
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