肠道共生菌：炎性肠道选择性扩增效果一览

人类大肠微生物群的构成具有很大的个体差异。然而，不同人的肠道菌群之间依然具有一些共同的保守特征，这些特征主要表现在肠道中某些菌群的平衡性，比如肠道中以厚壁菌属和拟杆菌属占主体部分，而变形菌属、放线菌属、梭菌属、疣微菌属丰度相对较低。肠道炎症可导致肠道菌群的组成改变，被称为生态失调（dysbiosis）。菌群生态失调与微生物的转录、蛋白质组或代谢功能的变化相关联。越来越多的证据表明，肠道微生物群落的紊乱可能会导致其他低丰度细菌和有害细菌的繁殖，这可能进一步加剧肠道炎症。事实上，远端肠道的生态失调常以严格厌氧菌的减少和兼性厌氧菌的相对增多为特征。特别是，肠杆菌科细菌的扩张在涉及肠道炎症的各种疾病背景下的肠道菌群失调中普遍存在。在肠杆菌科，一大类革兰阴性兼性厌氧菌，属于丙型变形菌纲，并且对于变形菌门而言，由于它们对从上皮屏障扩散的氧的相对高的耐受性，通常定位在紧邻肠上皮细胞的位置。虽然氧气水平升高会增加肠杆菌科的相对丰度，但结肠中可用氧的数量有限导致其数量较低。实际上，肠杆菌科是远端肠道中微生物群落的一小部分，约占0.1%。有趣的是，在各种肠道炎症的疾病背景下，如IBD、乳糜泻以及结肠癌，肠杆菌科在所有共生菌中生长最快。炎症诱导的环境和营养变化可赋予肠杆菌科的生长优势。由病原体感染、化学诱发结肠炎或宿主免疫缺陷导致的肠道炎症，似乎为肠杆菌科提供一个良好的生长环境以此促进其扩张。

已有临床研究报道肠杆菌科，包括黏附性侵袭性大肠埃希菌（Adhesive invasive Escherichia coli，AIEC），在克罗恩病（Crohn's disease，CD）和溃疡性结肠炎（ulcerative colitis，UC）患者中肠道中出现有扩增趋势。同时，在化学诱导或基因诱导的IBD小鼠模型中，肠杆菌科在肠腔内的相对丰度均显著增加。尽管存在这些关联，但没有一种病原体（包括AIEC）被证实可引起IBD。另外，大肠埃希菌的扩大似乎是一种结果而不是IBD的原因，很可能是由于肠杆菌科在发炎的肠道环境中繁殖扩增能力提高。

有趣的是，从溃疡性结肠炎动物模型松鼠中分离出的两种肠杆菌科细菌，如肺炎克雷伯菌和奇异变形杆菌，在内源性肠道微生物群的存在情况下依然可以引发野生型小鼠结肠炎。这些结果表明，炎症驱动的肠杆菌科扩增可能有助于触发疾病本身的发病机制。

许多研究表明使用抗生素可以导致肠道生态紊乱，进而造成肠腔内大肠埃希菌以及鼠柠檬酸杆菌（这两类菌都是肠菌科家族成员）异常扩增，最终加剧肠黏膜炎症程度。

同样，有证据表明，以前使用抗生素可能与腹泻型肠易激综合征的形成有关。而研究还进一步揭示这类患者肠道内的肠杆菌科细菌、巴斯德菌以及假单胞菌（三者均为变形菌门的家族成员）的丰度均增加。

坏死性小肠结肠炎是一种致命疾病，是早产儿死亡的主要原因；而一些报告证实，患有该病的婴儿粪便中肠杆菌科的相对丰度持续增加。(www.xing528.com)

由肠道病原体或寄生虫感染引起的肠道炎症与肠道生态系统的破坏有关，这导致肠杆菌科在远端肠道菌群中不受控制的扩张。已有研究表明，属于肠杆菌科的致病菌，鼠柠檬酸杆菌和鼠伤寒沙门杆菌利用毒力因子促进肠道炎症，这反过来为肠道腔内的致病菌提供了生长优势。

最后，肠杆菌科的扩增会对宿主防御细菌病原体或其他有害因素产生负面影响。例如，克林霉素诱导的肠杆菌科扩张导致小鼠对艰难梭菌诱发的结肠炎的持续易感性。抗生素或葡聚糖硫酸钠（DSS）处理后可导致小鼠肠道大肠杆菌扩增并向肠外播散甚至引起菌血症、败血症，并最终导致小鼠死亡。

在这方面，最近的一项研究已经确定粪便中大肠埃希菌和拟杆菌属的丰度增加是人类弯曲杆菌感染易感性的重要决定因素。

一项针对微生物群调控谷蛋白诱导的免疫病理学的研究表明，抗生素治疗导致变形杆菌扩增，进一步增强了传统无特定病原体（SPF）小鼠中谷蛋白诱导的免疫病理学。此外，将从患有乳糜泻的患者中分离出的大肠埃希菌移植到SPF小鼠肠道，增加了谷蛋白诱导的病理损害的严重程度。最后，从这些患者中分离出的大肠埃希菌和志贺菌已被证明可以增加肠道通透性，这可能与这些病原体导致肠道紧密连接蛋白的表达减少有关。总体而言，越来越多的证据表明，炎症引起的肠杆菌科大量繁殖与各种肠道疾病密切相关，并可能进一步加剧肠道炎症。