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近年来，肠道菌群研究如火如荼，其中Akkermansia muciniphila（Akk菌）更是凭借其在肥胖领域中的突出表现，成为微生物组研究中的“明星菌”。
撰文|曹雨甜
引言
近年来，肠道微生物群的研究取得了令人瞩目的进展，揭示了多种细菌与人体健康之间的复杂关联。其中，Akk菌凭借其在控糖及减重中的卓越表现，从默默无闻至崛起为肠道健康领域的明星菌株。Akk菌究竟有何特别之处？它如何在免疫调节、代谢综合征改善和胆固醇抑制等方面展现独特优势？本文将带您全面探索Akk菌的潜力与魅力，了解其成为代谢健康“新宠”的背后原因。
厌氧生存大师，仅需1%就能守护健康
Akk菌是首个被发现的疣微菌门，主要分布在人体肠道中。同时Akk菌是一种严格厌氧的细菌，通常生长在无氧或低氧环境中。它对人体肠道中的黏液层有强烈的适应性，因此常驻在大肠的粘液层内。因此，Akk菌株在极端厌氧的环境中找到了独属于自己的生存方式，不需要“吃饭”，仅靠储备黏蛋白能够自给自足。
研究表明，Akk菌作为人体肠道天然存在的有益菌，虽然仅占肠道菌群的1%～4%，但其数量通常与个体的健康状况密切相关[1]。研究表明，肠道内Akk菌的丰度与多种疾病密切相关，比如肥胖症、糖尿病、肝脂肪变性、炎症，甚至癌症免疫疗法的疗效。不仅如此，Akk菌还能通过肠-脑轴调节神经递质的合成与受体表达，进而对情绪、认知能力和昼夜节律产生影响，在改善渐冻症、失眠障碍以及抑郁、焦虑等精神类疾病症状方面发挥积极作用[2]。
控糖又减重！
研究中胰岛素敏感性提升42.42%
在肥胖人群日益增多的中国，减重话题热度不减。而Akk菌也不负众望，为渴望改善体重的我们指明了一条充满希望的新路径。
肠道菌群可产生多种代谢产物，其中含有可作为黏膜内细胞类型信号分子的结构成分，因此其可通过调节肠道内分泌细胞合成和/或释放多种激素，如胆囊收缩素、胰高血糖素样肽-1（GLP-1）、5-羟色胺及胃饥饿素等调节胰岛素敏感性、脂肪储存和食欲（图1）。
Cell发表的一篇文章则指出，Akk菌分泌的P9蛋白能刺激GLP-1受体调控胰岛素水平，维稳血糖，且延缓胃排空，通过中枢性的食欲抑制达到减重效果，并降低2型糖尿病发病风险[3]。看到GLP-1出现，相信大家应该不陌生，这两年最火的“减肥针”司美格鲁肽就是GLP-1类似物。但除此之外，Akk菌还能通过刺激棕色脂肪组织的产热来燃烧卡路里！
图1：Akk菌改善代谢性疾病的机制
既往在动物实验中，Akk菌已经证实其能力，能够有效减轻肥胖小鼠的脂肪量、胰岛素抵抗、脂肪组织炎症和代谢性内毒素血症等。而在人体试验中，Nature Medicine发表了Akk菌干预试验[4]，共纳入了32名超重/肥胖且患有胰岛素抵抗的志愿者参与实验，并将其分为Akk活菌组、Akk死菌组以及安慰剂组。服用12周Akk菌后，受试者的胰岛素敏感性显著提升了42.42%。
胰岛素敏感性的提升，有助于身体细胞更高效地摄取和利用血液中的葡萄糖，使得能量代谢过程更为顺畅，进而促进了整体代谢水平的提高。代谢的提升也直接反映在体重的变化上，在实验结束时，这些志愿者平均减轻了约2.27kg体重，其中脂肪量减少约1.37kg！（图2）
图2：Akk菌减少（a）体重，（b）脂肪量，（c）臀围，（d）腰围
并且与安慰剂相比，Akk死菌组总胆固醇显著降低8.68%，而低密度脂蛋白胆固醇（LDL-C）降低7.53%，甘油三酯降低15.71%。并且Akk死/活菌组改善代谢的同时，所有参与志愿者安全性和耐受性良好，未影响原有肠道稳态。
改善胆固醇，Akk菌照样稳稳拿捏
而Akk菌改善胆固醇的机制则被发表在Nature Microbiology杂志上，指出其可以通过代谢活动间接影响宿主胆固醇水平，表现为肝脏胆固醇转运相关基因表达水平的提高，并激活参与胆汁酸合成和转运的相关基因网络[5]。在实验中，研究人员先以高脂肪和高胆固醇饮食诱导，构建出肥胖小鼠模型（HFC），随后对这些小鼠进行Akk菌灌胃处理。
实验结果表明，Akk菌显著提高了肝脏胆固醇转运相关基因表达水平，使得小鼠血浆和肝脏胆固醇水平降低（图3）。
图3：Akk菌有利于肠肝轴胆汁酸代谢
护肠还护脑？Akk菌为何如此全能
除了减重以及改善胆固醇，Akk还能维护肠道稳定并且改善精神类疾病。Akk菌如何做到能影响如此多疾病呢？这不得不说到肠道屏障和肠-脑轴。肠道屏障是机体抵御外界病原体和有害物质入侵的重要防线，而Akk菌能够同时作用于肠道的四大屏障，并且可以通过多种方式调节肠道屏障功能。
Akk菌可以增强肠道上皮细胞之间的紧密连接，减少肠道通透性，防止内毒素等有害物质进入血液循环。同时，Akk菌可以促进肠道黏液层的分泌，黏液层可以作为物理屏障，阻止病原体与肠道上皮细胞的接触。但Akk菌不仅仅有防御作用，还能进攻，例如它能够促进T细胞的分化，增强对抗炎症的免疫反应。此外，Akk菌还可以通过调节肠道中的免疫细胞，促进免疫耐受性，从而减少过敏反应和自身免疫性疾病的发生风险[2]（图4）。
图4：Akk菌的作用
而肠-脑轴则是肠道和大脑之间进行沟通的“桥梁”，肠道菌群可通过神经、免疫和内分泌系统的相互作用进行沟通。Akk菌是肠道有益菌，通过产短链脂肪酸调节神经反应，同时作用免疫通路直接或间接地对肠-脑轴进行调控，如改善肠道菌群失调引起的代谢性疾病、精神疾病以及神经退行性疾病等。
结语
Akk菌以其在肠道健康和代谢疾病改善中的卓越表现，成为益生菌研究的焦点。从控糖减重、降低胆固醇，到强化肠道屏障、调节肠-脑轴，Akk菌通过多重机制展现了独特的健康益处。人体试验表明，其安全性与有效性俱佳，无论是活菌还是死菌都能对代谢产生积极作用。随着研究的深入，Akk菌有望成为代谢疾病防治中的“一员”，为精准营养与健康管理开辟新路径。
参考文献：
[1].Niu, H, Zhou, M, Zogona, D, et al. Akkermansia muciniphila: a potential candidate for ameliorating metabolic diseases. Front Immunol. 2024; 15 1370658.
[2].Cani, PD, Depommier, C, Derrien, M, et al. Akkermansia muciniphila: paradigm for next-generation beneficial microorganisms. NAT REV GASTRO HEPAT. 2022; 19 (10): 625-637.
[3].Cani, PD, Knauf, C. A newly identified protein from Akkermansia muciniphila stimulates GLP-1 secretion. CELL METAB. 2021; 33 (6): 1073-1075.
[4].Depommier C, Everard A, Druart C, Plovier H, Van Hul M, Vieira-Silva S, Falony G, Raes J, Maiter D, Delzenne NM, de Barsy M, Loumaye A, Hermans MP, Thissen JP, de Vos WM, Cani PD. Supplementation with Akkermansia muciniphila in overweight and obese human volunteers: a proof-of-concept exploratory study. Nat Med. 2019 Jul;25(7):1096-1103.
[5].Davey, LE, Malkus, PN, Villa, M, et al. A genetic system for Akkermansia muciniphila reveals a role for mucin foraging in gut colonization and host sterol biosynthesis gene expression. Nat Microbiol. 2023; 8 (8): 1450-1467.
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