生活在我们大肠内的微生物群落是一个高度密集且复杂的生态系统。虽然其中一些微生物会导致疾病（如细菌和病毒），但另一些则是对我们有益的，有助于保持我们的健康。
阿克曼氏菌（Akkermansia muciniphila）就是这些友好细菌之一。
研究人员多年来已经知道阿克曼氏菌与良好的健康状况有关。它在我们肠道中发挥的一个重要角色是维持肠道屏障的功能。这可以防止有害微生物进入体内，同时确保我们仍然能够从饮食中吸收重要的营养物质，以保持细胞正常运作。然而，当阿克曼氏菌在肠道中的数量失衡时，可能会导致健康问题。
这种不寻常的细菌生活在我们的大肠中，并以覆盖大肠表面的黏液层——黏蛋白为生。
黏蛋白提供了一个微小但重要的隔离层，将人体细胞和定植于大肠的微生物细胞分隔开来。如果这个黏液层被破坏，微生物可以直接接触人体细胞，可能导致炎症反应，因为人体细胞会对细菌产生反应——这可能最终导致诸如炎症性肠病等疾病的发展。
阿克曼氏菌是一种非常挑剔的食客，它只利用黏蛋白中的糖蛋白（含有蛋白质和碳水化合物的分子）作为能量来源。直到最近，这种细菌如何从糖蛋白中提取能量仍然是一个谜。我和同事们的研究发现，阿克曼氏菌使用一系列不同的酶协同工作，以解锁黏蛋白中的糖分。
我们使用猪的黏蛋白进行分析，研究了细胞表面的酶活性及其基因，以了解哪些酶参与了分解黏蛋白中的糖蛋白。
我们发现阿克曼氏菌使用66种不同的酶从糖蛋白中提取所需的能量，以便完成其重要的工作。我们是第一个描述这一过程的研究小组。
对健康的重要性
研究阿克曼氏菌与小鼠免疫系统相互作用的实验表明，它可以抑制免疫系统的过度反应，并可能预防肥胖和糖尿病的发生。
研究人员还发现，它分泌的特定肽类（一种分子）对免疫系统有这种抑制作用。由于其友好的性质和对免疫系统的镇静作用，阿克曼氏菌甚至被用于开发益生菌。
研究还发现，患有代谢性疾病（如糖尿病或脂肪肝病）的人在其大肠中的阿克曼氏菌数量较少。越瘦、越健壮的人，体内的阿克曼氏菌数量越多。
尽管阿克曼氏菌只吃黏液，但我们的饮食仍然会影响它——尽管是间接的。
居住在结肠中的细菌，如阿克曼氏菌，利用从富含纤维的食物中提取的碳水化合物作为燃料。作为回报，它们会产生短链脂肪酸。这些化合物为结肠上层的人体细胞提供营养。事实上，我们10%的能量来自这一过程。
阿克曼氏菌还通过提供分解后的黏液支持其他细菌物种在微生物群落中的生存——这一过程被称为“交叉喂养”。然而，如果我们饮食中缺乏足够的纤维，黏蛋白将成为更主要的营养来源。
这可能导致大肠黏液层的耗尽——打破微生物群落的微妙生态平衡。这增加了患炎症性疾病的风险。因此，尽管阿克曼氏菌不是病原体，但在某些条件下，它可能会去除过多的黏液。
我们的研究首次完整地展示了这种细菌是如何分解黏液的。理解这一过程非常重要，因为它是我们微生物之间以及它们与我们之间的互动的关键。我们所描述的阿克曼氏菌的酶现在也可以用作工具，分析不同身体部位和个体之间复杂的黏蛋白结构的差异。
随着研究人员对阿克曼氏菌和其他生活在结肠中的微生物的了解越来越多，我们越来越意识到食用多样化、高纤维饮食的重要性。
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