噬菌体-肠道菌群-年龄相互关系
Contribution of phages to gut microbiota development through human aging
肠道菌群的功能
分解代谢/生物转化
发酵
抗性淀粉
降解、解离
蛋白质
SCFA
水解作用
植物雌激素
芳香族物质裂解
异生物质 药物、毒素
木酚素
• 成人型HRB
---分布于成人肠道的菌种如青 春双歧杆菌(B. adolescentis)、假链双 歧杆菌(B. pseudocatenulatum)、链状双 歧杆菌(B. catenulatum)、长双歧杆菌 (B. longumsubsp. longum)等
• 动物双歧杆菌(B. animalissubsp. animalis)
FAO, Probiotics in food. Food Nutr. Pap. 2001, 85, 71.
• 2012年FAO/WHO做修改为： 当给予足够数量、活的微生物时，对宿主
健康产生有益作用。（“live microorganisms that,when administered in adequate amounts, confer a health benefit on the host”）
总标本数量2243
Aguirre de Cárcer D. Sci Rep. 2018;8(1):14069. Published 2018 Sep 19. doi:10.1038/s41598-018-32221-8
婴幼儿核心菌群
婴儿肠道菌群类型：（1）肠道菌群的组成；（2）优势 MICROBIAL BIOMARKERS？ 菌群的出现。
Valles Y, Artacho A, Pascualgarcia A, et al. PLOS Genetics, 2014, 10(6).
婴儿肠道菌群的建立 ——受细菌扩散、漂变、分化和选择等4个生态过
程驱动
细菌扩散进入肠道的时间和顺序，会改变其余3个生态过程对婴儿 肠道菌群建立的影响，或对宿主健康带来长期影响
微生物菌群在免疫系统的诱导、教育和功能中 起着决定性作用
微生物菌群
益生菌 ？
免疫系统
免疫系统的 发育
免疫系统功能
免疫系统的协调
Belkaid Y, Harrison O J. Homeostatic Immunity and the Microbiota[J]. Immunity, 2017, 46(4):562.
优势属水平：拟杆菌属，粪杆菌属，布劳特 氏菌属，普氏菌属，梭菌属和双歧杆菌属 （婴幼儿）
Borja Sa´nchez1, Susana Delgado1.et al.Mol. Nutr. Food Res. 61, 1, 2017, 1600240
人类肠道“核心微生物组”
The human gut phylogenetic core
第六组
第三组 第一组
第四组
第二组
不同组间核心菌群的作用？
microbial markers : (i) microbiota maturation, (ii) Microbial diversity, (iii) presence and abundance of bifidobacteria, (iv) presence and abundance of butyrogenic bacteria belonging to the Lachnospiraceae and Ruminococcaceae families, (v) concentration of SCFAs and pH, (vi) microbial cell wall products.
益生菌的分类
原籍菌制剂: 原籍菌由宿主一定时期特定的解剖部位占位密度最高、
低免疫原性的厌氧菌构成，正常情况下对宿主有益，具有免疫、营养 及生物拮抗等作用。原籍菌制剂包括复合原籍菌制剂和单一原籍菌制 剂。
共生菌制剂: 共生菌指与原籍菌有共生关系，而与外籍菌有拮抗作用
的生理性细菌。
生理性真菌制剂: 不同种类的益生剂作用机制不完全相同，对不同疾
6.5-7.5 10-80 否
是
真菌
< 1% 10 μm 甲壳素、甘露糖
（PPM、LPM）、
葡聚糖 4.5-6.5 20-30 是
否
益生菌应用
占位效应 TLRs、凝集素受体的免疫应答不同
在胃肠道中存活/作用部位不同 细菌类益生菌存在将耐药基因转移至病原菌
的潜在风险； 真菌类益生菌可以安全与抗生素同时服用
总菌群的加权相对丰度
相对丰 度最大
值
乳母喂养下的肠道菌群
葡萄球菌属 链球菌属 短双歧杆菌为主
长双歧杆菌
检测限 丰度
瘤胃乳酸杆菌 Dorea longicatena Dorea formicigen 链状双歧杆菌属
柔嫩梭菌 瘤胃球菌属
生理年龄（月）
肠杆菌科功能：营造肠道无氧环境，致粘膜炎症 双歧杆菌功能：糖发酵、诱导Treg分化成熟，促进免疫均衡发育；维持肠屏障功能； 拟杆菌属功能：糖发酵、维生素合成；促进肠道生理-屏障保护，微血管发育，粘膜下免疫发育 梭菌科功能：糖发酵、促进消化道生理、诱导Treg分化成熟，维持能量平衡
• 强调：每一种益生菌具有菌株特异性，不能推测其他益生菌具有相同作
用，须证明该菌株对宿主健康有效性。
• 证明某一菌株对宿主健康有益作用 特殊作用机制有关联。
Hill, C., Guarner, F., Reid, G., Gibson, G. R. et al. Nat. Rev. Gastroenterol. Hepatol. 2014, 11, 506–514.
、乳双歧杆菌(B. animalissubsp. lactis)、 嗜热双歧杆菌(B. thermophilum)、假
长双歧杆菌(B. pseudolongum)等
• 功能 特征 HRB VS NHRB
• 合成叶酸 是
部分
• 利用HMO 是
否
• 降解粘液素 是
否
• 母乳亲和性
否
婴儿型 是
黄勤雯, 陈铁涛, 肖金忠. 亲和人体与非亲和人体双歧杆菌之间的生理特征差异[J]. 中国乳品工业, 2018(6).
Subramanian S, et al. Cell (IF=30.410) 2016:161;36-48
双歧杆菌与人乳低聚糖（人乳益生元）
双歧杆菌分解代谢HMOs途径
互喂（ cross-feeding ）
1
肠道菌群如同一个交 响乐队，通过互喂充 分利用HMOs
2
青春型双歧杆菌不能代谢 HMOs
3 4
LPS：脂多糖； LTA：脂质体酸； PPM：磷酸肽甘露聚糖； LPM：磷脂甘露聚糖； TLR：Toll 样受体 Czeucka D.alimentalphitalphicology 2007；26:767-78。
菌株特异性
Not all probiotics are the same
共性 —大多数益生菌获得来源于发酵乳品或
降解
多种代谢产物
酯化
胺类、酚类
维生素/辅酶因子 生物活性胺类 多聚合物
合成作用
微生物-宿主互动
肠上皮作用 唾液酸化 分泌黏蛋白 营养素受体 调控上皮增生（+/-）
免疫系统 发育成熟 炎症调控（+/-）
Young V B. BMJ, 2017, 356:j831. doi: https:///10.1136/bmj.j831
• 定殖在人体肠道和口腔内的双歧
杆菌被归类为亲和人体双歧杆菌
• 婴儿型HRB
非亲和人体双歧杆菌
• 定殖于动物肠道或其他生态环境
的双歧杆菌被归类为非亲和人体 双歧杆菌
---分布于婴儿肠道的婴儿双歧 杆菌(B. longumsubsp. infantis)、长双歧 杆菌(B. longumsubsp. longum)、短双歧 杆菌(B. breve)和两歧双歧杆菌(B. bifidum)等
放线菌门
拟杆菌门
厚壁菌门
变形菌门
Firmicutes
Bifidobacterium longum/breve
1.婴儿胃肠道微生物群在出生后大约在60到130天之间，经历了一段加速趋同的时期。双歧杆菌丰 度快速增多，厚壁菌丰度降低；130-200天菌群离散度增加，双歧杆菌减少，厚壁菌门增多 2.肠道定植过程的动态特性和个性化。
De E M, Trosvik P. Individuality and convergence of the infant gut microbiota during the first year of life.[J]. Nature Communications, 2018, 9(1).
出生后0-24月婴幼儿肠道种属水平的细菌定植遵循着先后时间顺序
摘要
• 肠道微生态进展概述 • 益生菌的定义以及作用机制 • 肠道菌群紊乱与益生菌的应用 • 益生菌在临床应用中存在的问题以及应对策略
益生菌的定义变化
益生菌（probiotics） 有益菌（good bug or beneficial bacteria ）或固有微生态菌群（microbiota）
第一组：肠杆菌科
Hale Waihona Puke 第二组：拟杆菌目和疣微菌目
第三组： Selenomonadales、梭
菌属、假黄杆菌属 、 Subdoligranum、 δ-变形菌纲、脱 硫弧菌属;
第四组：巴斯德氏菌目
第五组：梭菌目为主
第五组
第六组 ：梭菌属、
Anaerostipes 、Faecalibacterium、 乳杆菌 属和双歧杆菌属目