巨單胞菌屬（Megamonas）

巨單胞菌屬（Megamonas），厚壁菌門，梭狀芽孢桿菌目的革蘭氏陰性菌，發(fā)酵各種碳水化合物，終產(chǎn)物是乙酸、丙酸和乳酸。分離于人、動(dòng)物和家禽的腸道。

巨單胞菌作為腸道核心種，可能是亞洲人種的特征。與炎癥性腸病、結(jié)直腸癌、強(qiáng)制性脊柱炎（AS）、自閉癥譜系障礙（ASD）、肥胖等疾病密切相關(guān)。

認(rèn)識(shí)巨單胞菌屬

巨單胞菌屬（Megamonas）革蘭氏陰性，專性厭氧，嗜中溫，親糖，不產(chǎn)芽孢，桿狀，不產(chǎn)芽孢，不運(yùn)動(dòng)。分離于人、動(dòng)物和家禽的腸道。

doi.org/10.1099/ijs.0.65456-0

基于比較16S rRNA基因測(cè)序的系統(tǒng)發(fā)育分析表明，該菌種與“氨基酸球菌科（Acidaminococcaceae）” 的菌種聚為一類，故有研究者認(rèn)為巨單胞菌屬應(yīng)歸入厚壁菌門（ Firmicutes ）、巨單胞菌屬的譜系中。

化能有機(jī)營(yíng)養(yǎng)，發(fā)酵各種碳水化合物，終產(chǎn)物是乙酸、丙酸和乳酸。

屬內(nèi)成員有三個(gè)種：

Megamonas hypermegas（趨巨巨單胞菌）

Megamonas funiformis（單形巨單胞菌）

Megamonas rupellensis

此屬的模式種為趨巨巨單胞菌 ( Megamonas hypermegale )。

目前該類型菌株M. funiformis JCM 14723、M. funiformis菌株1CBH44的完整基因組已被報(bào)道，從健康日本男性的人類糞便中分離出來(lái)。

Megamonas rupellensis sp. nov，一種從鴨子的盲腸中分離出來(lái)的厭氧菌。

巨單胞菌屬增加相關(guān)

結(jié)直腸癌

宏基因組和代謝組學(xué)揭示早期結(jié)直腸癌患者的腸道微生物群特征，對(duì)616名參與者進(jìn)行了糞便宏基因組和代謝組學(xué)研究。在代謝組學(xué)研究中，他們發(fā)現(xiàn)：

在19.2%的患者（616名中的118名）中，巨單胞菌屬（Megamonas）數(shù)量非常豐富。但在以往歐美受試者的腸道微生物群研究中，巨單胞菌沒(méi)有被報(bào)道為優(yōu)勢(shì)屬，只在中國(guó)個(gè)體的研究中發(fā)現(xiàn)，這表明該屬可能是亞洲人群的特征；但在另外一篇研究中表明，炎癥性腸病患者巨單胞菌屬度顯著降低。

Yachida S, et al., Nat Med. 2019

Megamonas funiformis 可以作為區(qū)分膽囊切除術(shù)后病人與普通人的生物指標(biāo)。其豐度與膽囊切除術(shù)后結(jié)直腸癌的發(fā)展有關(guān)。

沒(méi)有癌前期病變或結(jié)直腸癌的膽囊切除術(shù)后病人比起有癌前期病變或結(jié)直腸癌的膽囊切除術(shù)后病人其Megamonas. funiformis豐度更高。

此外，研究發(fā)現(xiàn)巨單胞菌屬(Megamonas)相對(duì)豐度與結(jié)直腸息肉發(fā)病風(fēng)險(xiǎn)增大呈負(fù)相關(guān)。

Ren, X et al., Frontiers in oncology. 2020

強(qiáng)制性脊柱炎（AS）

研究共納入207名研究對(duì)象（包括103名AS患者和104名健康對(duì)照），結(jié)果顯示巨單胞菌屬（Megamonas）和鏈球菌屬（Streptococcus）是強(qiáng)直性脊柱炎組中相對(duì)豐度增幅最大的2個(gè)屬，通過(guò)聚類分析發(fā)現(xiàn)，巨單胞菌屬的相對(duì)豐度在 AS、潰瘍性結(jié)腸炎（ulcerative colitis，UC）、RA 及銀屑病等病種組間的歐氏距離較近，而與Ⅱ型糖尿病及腺瘤較遠(yuǎn)。

蔣光明，安徽醫(yī)科大學(xué)，2021

自閉癥譜系障礙（ASD）

腸道微生物群的改變可能會(huì)影響自閉癥譜系障礙（ASD），患者中可能出現(xiàn)胃腸道（GI）生態(tài)失調(diào)。研究發(fā)現(xiàn)在自閉癥兒童糞便中Megamonas豐度顯著高于健康兒童。同時(shí)在矮身材兒童組的Megamonas豐度顯著高于健康組，表明維持一定豐度在巨單胞菌屬在兒童神經(jīng)和體格生長(zhǎng)發(fā)育方面的重要作用。

Zou R, et al., Autism Res. 2020

注意缺陷/多動(dòng)障礙（ADHD）

注意缺陷/多動(dòng)障礙（ADHD）是一種神經(jīng)發(fā)育障礙，其特征在于持續(xù)存在注意力不集中、多動(dòng)和沖動(dòng)的癥狀，導(dǎo)致個(gè)體生活兩個(gè)或更多區(qū)域的功能（ADHD）組在屬水平上顯示出較高水平的Dialister和Megamonas以及較低的Anaerotaenia 和 Gracilibacter 豐度。

Richarte V, et al., Transl Psychiatry. 2021

注意缺陷多動(dòng)障礙患者巨單胞菌豐度提高。同時(shí)作者還指出巨單胞菌可作為區(qū)分多動(dòng)癥患者與正常人的指標(biāo)之一。

肥胖

研究發(fā)現(xiàn)在肥胖和對(duì)照受試者之間微生物群的顯著差異。肥胖組的Prevotella、巨型單胞菌（Megamonas）、梭桿菌屬和Blautia顯著增加。

Chiu, C.M., et al., BioMed research international, 2014

另外一項(xiàng)研究表明體重降低或營(yíng)養(yǎng)不良與巨單胞菌豐度減少有關(guān)聯(lián)。巨單胞菌的豐度與體重減輕率呈負(fù)相關(guān)，Megamonas的豐度與肥胖犬減重的速度呈負(fù)相關(guān)。

急性缺血性腦卒中(AIS)

急性腦卒中（AIS）是一類腦部血液供應(yīng)障礙引起局部組織缺血缺氧性壞死、相應(yīng)神經(jīng)功能出現(xiàn)缺損的不可逆性損害的臨床綜合征。同健康組比較，AIS組患者腸道中巨單胞菌屬相對(duì)豐度上調(diào)，大腸桿菌屬相對(duì)豐度下調(diào)。

通過(guò)將健康組和AIS患者腸道中巨單胞菌屬和大腸桿菌屬相對(duì)豐度進(jìn)行分析，發(fā)現(xiàn)二者相對(duì)豐度及比值對(duì)潛在AIS具有一定診斷效能，可作為潛在的AIS診斷指標(biāo)。

抑郁

部分研究報(bào)道巨單胞菌屬的豐度在抑郁癥患者中增加。腦卒中后抑郁患者巨單胞菌屬水平上均顯著高于對(duì)照組。巨單胞菌屬與精神分裂癥陽(yáng)性和陰性癥狀量表(PANSS)總分呈正相關(guān)。

但也有個(gè)別文獻(xiàn)檢測(cè)到其豐度在抑郁癥患者中下降。實(shí)際變化需要進(jìn)一步研究。

其他

在最近的一項(xiàng)研究中，根據(jù)16S rRNA測(cè)序結(jié)果，發(fā)現(xiàn)Megamonas、放線桿菌屬、Dorea和Ruminococcus與男性血清睪酮濃度呈正相關(guān)。

在另一項(xiàng)關(guān)于腸道微生物群性別差異的研究中，發(fā)現(xiàn)Megamonas、Prevotella、梭桿菌屬和Megasphaera在男性中比在女性中更豐富。前列腺特異性抗原（PSA）水平高（G3）組的Megamonas豐度低于中等PSA水平（G2）組；此外，觀察到PSA水平與先前報(bào)道的其他屬之間沒(méi)有關(guān)聯(lián)。暗示Megamonas在雄激素代謝中具有潛在積極作用。

Kim HN, et al., J Pers Med. 2021

巨單胞菌屬減少相關(guān)（證據(jù)不充分）

虛弱

虛弱是一種常見(jiàn)的老年綜合征，主要根據(jù)癥狀進(jìn)行診斷和分期。以確定這種綜合征的微生物生物標(biāo)志物收集了94名社區(qū)居住的老年人的血清和糞便樣本，采用16SrRNA擴(kuò)增子測(cè)序法測(cè)定糞便微生物群的糞便組成。

與對(duì)照組相比，來(lái)自虛弱組的糞便樣本下列菌群具有較高的水平：

Akkermansia, Parabacteroides, Klebsiella

而共生屬較低水平菌群如下：

Megamonas, Faecalibacterium, Prevotella, Roseburia, Blautia

推測(cè)其中Megamonas減少與老年人虛弱癥狀有關(guān)。

Xu Y, et al., Front Cell Infect Microbiol. 2021

炎癥性腸病，白塞病，肝病等

IBD患者腸道中巨單胞菌屬相對(duì)豐度顯著降低。

與 正常個(gè)體相比，白塞病患者腸道中巨單胞菌物種的相對(duì)豐度顯著降低。這可能與白塞病患者代謝物改變導(dǎo)致的 T 細(xì)胞畸變有關(guān)。

代償期肝硬化患者巨單胞菌豐度下降。

老年血液透析(HD)患者巨單胞菌屬減少。

血肌酐升高和血液透析可能影響腸道菌群的生存環(huán)境心力衰竭組與對(duì)照組相比，巨單胞菌屬豐度降低。

干預(yù)調(diào)節(jié)

▾ 該菌豐度較少相關(guān)：

動(dòng)物脂肪攝入過(guò)多，腸道中產(chǎn)生短鏈脂肪酸(SCFAs) 的細(xì)菌（如Blautia、Megamonas）的豐度顯著降低。

一項(xiàng)針對(duì)3500名加拿大兒童進(jìn)行了從出生前直至青春期的持續(xù)追蹤，其主要目標(biāo)是為了發(fā)現(xiàn)過(guò)敏、哮喘、肥胖癥及其它慢性疾病的根本原因。他們發(fā)現(xiàn)無(wú)論嬰兒采用何種喂養(yǎng)方式（母乳喂養(yǎng)或配方奶喂養(yǎng)），直接補(bǔ)充維生素D滴劑的嬰兒體內(nèi)巨單胞菌屬豐度都較低。

▴ 該菌豐度增加相關(guān)：

在體外發(fā)酵條件下，含牛肉蛋白和雞肉蛋白組巨單胞菌屬(Megamonas) 相對(duì)豐度顯著增加，有益菌相對(duì)豐度增加。

飲食中豆類消費(fèi)的高頻率與Megamonas屬呈正相關(guān)，但是目前該證據(jù)樣本量太小，還需要進(jìn)一步研究。

抗性淀粉（RS）在小腸中不能被酶解，大部分在結(jié)腸被腸道微生物發(fā)酵。研究顯示玉米，馬鈴薯可以增加巨單胞菌屬豐度。

巖藻糖基硫酸軟骨素（fCS）是從海參中提取的一種獨(dú)特的天然硫酸軟骨素類似物，fCS-Sc顯著增加了Megamonas（1.26倍）。

燕麥阿拉伯木聚糖 (AX) 刺激了鴨腸巨單胞菌和雙歧桿菌的生長(zhǎng)物種，其中巨單胞菌表現(xiàn)出最大的刺激。

在日糧中添加桑葉粉后，雞腸道中的擬桿菌屬、普氏菌和巨單胞菌屬的相對(duì)豐度增加。

結(jié) 語(yǔ)

作為亞洲人腸道重要的菌屬——巨單胞菌屬，關(guān)于其與疾病的研究還處于開(kāi)始階段。部分?jǐn)?shù)據(jù)能說(shuō)明其與炎癥性腸病、結(jié)直腸癌、強(qiáng)制性脊柱炎（AS）、肥胖、神經(jīng)系統(tǒng)的相關(guān)性。但具體的因果關(guān)系與分子機(jī)制仍待研究，可能的研究方向有巨單胞菌的代謝產(chǎn)物短鏈脂肪酸在機(jī)體中的作用以及其與免疫反應(yīng)互作反應(yīng)。

p.s. 本文感謝提供部分資料的各位同學(xué)。

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