韩国食品研究所(KFRI)在《自然通讯》上发布了关于核心人类肠道微生物群生长调节机制的研究结果。该研究揭示了阿克曼氏菌(Akkermansia muciniphila)这一用于微生物组治疗的候选菌种的生长调节机制。
阿克曼氏菌在健康个体的肠道微生物群中丰富,并通过调节免疫功能和胰岛素敏感性在维持体内平衡中发挥关键作用。
由KFRI的Nam Young-Do博士领导的研究团队与POSTECH的Kwang-Soon Kim教授及KFRI的合作公司EnteroBiome Co., Ltd.合作,对韩国人的大规模肠道微生物组数据进行了分析。他们发现阿克曼氏菌并非单一物种,而是由四个不同的亚型(A. muciniphila clades I–IV)组成,并且每个个体中通常只存在一个亚型。
基于这些发现,研究人员假设不同亚型的阿克曼氏菌之间存在竞争。为了验证这一假设,他们进行了比较基因组和生理学分析、体外共培养实验以及无菌小鼠中的共生实验。
他们的结果显示,阿克曼氏菌Clade II(AmII),尽管其利用黏液的能力有限,但能够选择性地消除其竞争对手——具有优越黏液利用能力的阿克曼氏菌Clade I(AmI),从而确保其在肠道中的定植。
更具体地说,AmII被发现会分泌含有蛋白质的细胞外囊泡,这些囊泡选择性地靶向并裂解AmI细胞。这些囊泡破坏了AmI的细胞壁,有效地将其清除。
此外,来自AmII的细胞外囊泡通过诱导AmII特异性IgA抗体反应,增强了AmII在宿主体内的定植。
这一发现揭示了一种新的生长调节策略,即特定的阿克曼氏菌群体通过细胞外囊泡直接或间接抑制竞争群体。这表明某些亚型的阿克曼氏菌已经进化出选择性消除竞争对手的适应性策略,以克服营养获取方面的劣势。
KFRI的Nam Young-Do博士表示:“通过基于韩国人肠道微生物组的大规模数据分析,阐明阿克曼氏菌亚型之间的竞争动态,我们的研究可能有助于开发针对特定阿克曼氏菌亚型进行精确饮食干预的方法。”
更多信息:Moon-Gi Hong等人,《阿克曼氏菌的亚型特异性细胞外囊泡通过直接抑制和免疫刺激介导竞争性定植》,《自然通讯》(2025)。DOI: 10.1038/s41467-025-57631-x
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