Actinomycetota

放线菌门:守护婴儿,也引起结核病

放线菌门(旧称 Actinobacteria)是一类革兰氏阳性、DNA 中 GC 含量很高的细菌,住在你的肠道、口腔和皮肤里。它给了我们双歧杆菌和大多数天然抗生素,也给了我们结核和白喉的病原体,以及与痤疮有关的皮肤常住菌。同一棵家谱树,结果却相反:决定权在物种、部位和宿主,也就是它所住的那个人。

我们的抗生素是从哪里来的? — 一位七十多岁的老人在自家花园里把潮湿的泥土按实在幼苗周围
Actinomycetota
Syn.
Actinobacteria, Actinobacteriota, 放线菌门
NCBI
txid201174
Wikidata
Q62573436

想象一场家族聚会:一位表亲过去一百年一直在帮新生儿消化母乳;另一位生产了你药柜里大部分抗生素;还有一位引起的感染,在 2023年估计夺走了 125万人的生命 10。这就是放线菌门。在你判断这个门是朋友还是敌人之前,先弄清楚「门」到底是什么会有帮助——以及为什么答案是「两者都是,看你说的是哪位表亲」。

它是什么

放线菌门是一个门——细菌生命树上最宽的枝条之一——由革兰氏阳性细菌组成,它们的 DNA 里鸟嘌呤和胞嘧啶这两种碱基格外多,所以微生物学家把它们叫作「高 GC 菌」。Barka 及同事发表在 Microbiology and Molecular Biology Reviews 上的权威综述,把它们形容为最大的细菌门之一,土壤和水里到处都是,其中许多成员长成分枝的菌丝,在显微镜下看更像霉菌而不像细菌 2。名字正是从这种像真菌的习性来的:actino 是射线,mykes 是真菌。

真正有意思的是这个门的成员名单。Barka 的综述把肠道共生菌(Bifidobacterium)、土壤居民(StreptomycesMicromonospora)、植物伙伴(Frankia)和病原体——CorynebacteriumMycobacteriumNocardiaPropionibacteriumTropheryma——全都列在同一个屋檐下 2

插画:细密分枝的土壤细菌菌丝爬过潮湿的土粒,翘起的末端结成淡绿色的孢子链

两个名字,一个门

直到不久以前,这一群还叫 Actinobacteria,你在大多数论文、大多数测序报告和大多数益生菌标签上仍会看到这个词。2021年,国际原核生物系统学委员会把「门」这一级别写进了正式命名法规,Oren 和 Garrity 为 42个门发布了正式名称,每一个都以一个模式属为锚 1。这一个锚定的是 Actinomyces,于是有了 Actinomycetota。NCBI 分类数据库用这个名字收录该门,并把 Actinobacteria 和 Actinobacteriota 列为同义词。生物学上什么都没有变。如果一项研究说 Actinobacteria,它说的就是这一群。

它住在你身体的哪里

肠道。 在成年人体内,放线菌门是肠道菌群的四大门之一——可是,正如 Binda 及同事在 2018年的综述里所说,它「只占整个群落很小的一个百分比」,同时又「在维持肠道稳态上举足轻重」3。人头少,作用大。承担这个作用的属是 Bifidobacterium,也就是双歧杆菌。

在婴儿身上,画面反了过来。母乳喂养的新生儿肠道常常由双歧杆菌主导,而 Sela 及同事 2008年测出的 Bifidobacterium longum subsp. infantis 基因组说明了原因:一个 43 kbp 的基因簇,里面是分解代谢基因、溶质结合蛋白和透性酶,预计作用于母乳低聚糖——这些糖对新生儿自己没有任何营养价值 4。母亲做出一种自己孩子用不上的食物,给一种用得上的细菌。这不是演化的偶然,这是一种招募策略。

口腔。 Dewhirst 及同事建立的人类口腔微生物组数据库,收录了 13个门里的 619个口腔类群,Actinobacteria 也在其中 8。它在口腔里的成员包括 Actinomyces,按 Valour 及同事的说法,它们「通常定居在人的口腔以及消化道和生殖道」,并不惹什么麻烦 9

皮肤。 Grice 和 Segre 发表在 Nature Reviews Microbiology 上的综述说,皮肤上的定居由每个部位的生态决定——油性、潮湿还是干燥——并指出大多数常住菌无害,甚至有益 6。这个门在皮肤上的头号常住菌是 Cutibacterium acnes,旧称 Propionibacterium acnes,Dréno 及同事形容它「参与维持健康的皮肤」7。请先记住这句话。

插画:分枝的土壤细菌释放出抗生素分子,九个里有六个是珊瑚色;画面另一侧,分叉的双歧杆菌歇在肠道黏膜上

它为我们做什么

它喂养一道防线。 机制上最清楚的证据来自 Fukuda 及同事 2011年发表在 Nature 上的研究 5。定植了特定双歧杆菌菌株的小鼠,扛住了本来足以致命的一剂 Escherichia coli O157:H7 5。这种保护追溯到一组编码 ATP 结合盒糖类转运蛋白的基因;作者写道,它「至少部分地」来自这些菌株多产出的乙酸——细菌的志贺毒素从肠腔进入血液的过程被阻断了 5。一种短链脂肪酸,由肠道居民用糖做成,加固了肠壁。需要直说的保留意见是:这些是小鼠,而且只有部分菌株带着那套保护性基因。哪一个菌株,比哪一个门要紧得多。

它消化你消化不了的东西。 B. infantis 那套处理母乳糖类的机器 4,是细菌把一种人体消化不了的膳食成分变成对宿主有益之物的研究得最透的案例。

它制造药物——在你身体之外。 目前临床在用的天然来源抗生素中,大约三分之二来自这个门,主要来自土壤里的 Streptomyces,此外还有许多抗癌、驱虫和抗真菌化合物 2。这里值得说句实话:造药的并不是住在你肠道里的那些细菌。同一家族,不同街区。

它也许能当益生菌用。 Binda 的综述指出,双歧杆菌被广泛用作益生菌,并在「许多病理状况下显示出有益作用」——然后在同一句话里补充,「需要更大规模的体内研究来证实这些令人鼓舞的结果」3。这句保留意见就是证据的现状,任何一句关于这个话题的诚实表述都该带上它。

它对我们做了什么

结核病。 Mycobacterium tuberculosis 是这个门的成员。韩国疾病管理厅对世界卫生组织《2024 年全球结核病报告》所作的摘要,把数字摆得很清楚:2023年估计有大约 1080万人患上结核病,125万人死亡;估计全世界大约四分之一的人口携带这种感染;治疗至少需要 6个月 10。这个门最出名的成员,也是它最致命的成员。

白喉、诺卡菌病、惠普尔病。 Barka 综述里的病原体名单——CorynebacteriumNocardiaTropheryma——读起来像一本传染病教科书的一章 2

痤疮——但不是你以为的那样。 这里是反直觉的部分。Dréno 及同事报告说,「P. acnes 的增殖并不是痤疮的触发因素,因为痤疮患者毛囊里的 P. acnes 并不比正常人多。」相反,皮肤微生物多样性的丧失加上固有免疫的激活,看来才是推动这个病的东西 7。这种细菌人人身上都有;这个病是失衡,不是入侵。

放线菌病。 那些安静待在你口腔里的 Actinomyces,偶尔也会引起一种慢性的、会形成脓肿的感染——典型是在牙源性病灶之后出现在面部和颈部,或者出现在口腔卫生差的吸烟者肺里。Valour 的综述把 6 到 12个月的大剂量青霉素列为标准疗程,并把改善口腔卫生列为预防措施 9。默认是共生菌,有机会才成病原体。

覆盖这一切的保留意见

门是一个很粗的分类。人类微生物组计划发现,即使是健康人,占据他们肠道、皮肤和其他栖息地的微生物也「差别惊人」11。一份写着「放线菌门:偏低」或「偏高」的粪便报告,是把双歧杆菌、Actinomyces 以及两者之间的一切混成了一个数字,而没有任何证据表明把这个数字往哪个方向推是一个健康目标。真正存在的证据活在物种和菌株这一层——某一株带着某一个基因簇的 Bifidobacterium,一组具体的基因,在某一个宿主体内,在某一个人身上。任何诚实的说法都必须从那里开始。

关键事实

  • Actinomycetota 这个名字在 2021年正式发表,当时有 42个原核生物门获得正式名称;Actinobacteria 是更老的名字,至今仍出现在大多数论文里。1
  • 临床在用的天然来源抗生素中,大约三分之二由这个门的成员产生。2
  • 在成年人肠道里,这个门是四大门之一,却只占整个群落很小的一个百分比。3
  • 母乳喂养的婴儿肠道常常由双歧杆菌主导,它们带有专门消化母乳糖类的基因簇,而这些糖婴儿自己用不上。4
  • 在小鼠身上,某些双歧杆菌产生的乙酸阻断了大肠杆菌 O157:H7 的志贺毒素进入血液,从而抵御了致命感染。5
  • 由这个门的一个成员引起的结核病,在 2023年估计让大约 1080万人患病,125万人死亡。10
  • 痤疮患者毛囊里的 Cutibacterium acnes 并不比没有痤疮的人更多。7

常见问题

Actinomycetota 和 Actinobacteria 是一回事吗?

是的。Actinobacteria 是更老、至今仍被广泛使用的名字;Actinomycetota 是 2021年「门」这一级别进入原核生物命名法规时正式发表的名字。论文、数据库和益生菌标签两种都在用,指的是同一群细菌。

双歧杆菌属于这个门吗?

属于。双歧杆菌是放线菌门在肠道里最有名的成员,这个门在益生菌上的名声大半来自它。关于具体健康作用的证据要一个菌株一个菌株地看,而综述至今仍呼吁开展更大规模的人体试验。

既然结核杆菌在这个门里,我该担心肠道里的双歧杆菌吗?

不必。门是生命树上非常宽的一支。Mycobacterium tuberculosis 和 Bifidobacterium 共享的是很久远的祖先和一种细胞壁样式,不是行为方式。决定是否有害的,是物种、它待的位置,以及宿主怎么反应。

粪便检测里放线菌门更多,是不是意味着肠道更健康?

没有证据支持把这当成通则。健康人之间的肠道菌差别惊人,这个门在成年人肠道里只占很小一部分,而一个门这一级别的数字,把有益的属和有害的属混在了一起。

抗生素是从哪里来的——是我体内的细菌吗?

多数不是。产抗生素的是土壤里的成员,比如 Streptomyces。这个门住在人身上的成员——双歧杆菌、Actinomyces、Cutibacterium——是共生菌,不是制药厂。

参考来源

  1. Oren A. & Garrity G.M., International Journal of Systematic and Evolutionary Microbiology, 2021 — doi:10.1099/ijsem.0.005056
  2. Barka E.A. et al., Microbiology and Molecular Biology Reviews, 2016 — doi:10.1128/MMBR.00019-15
  3. Binda C. et al., Digestive and Liver Disease, 2018 — doi:10.1016/j.dld.2018.02.012
  4. Sela D.A. et al., Proceedings of the National Academy of Sciences, 2008 — doi:10.1073/pnas.0809584105
  5. Fukuda S. et al., Nature, 2011 — doi:10.1038/nature09646
  6. Grice E.A. & Segre J.A., Nature Reviews Microbiology, 2011 — doi:10.1038/nrmicro2537
  7. Dréno B. et al., Journal of the European Academy of Dermatology and Venereology, 2018 — doi:10.1111/jdv.15043
  8. Dewhirst F.E. et al., Journal of Bacteriology, 2010 — doi:10.1128/JB.00542-10
  9. Valour F. et al., Infection and Drug Resistance, 2014 — doi:10.2147/IDR.S39601
  10. Lee H. et al., Public Health Weekly Report (KDCA), 2025 — summary of the WHO Global Tuberculosis Report 2024 — doi:10.56786/PHWR.2025.18.11suppl.5
  11. The Human Microbiome Project Consortium, Nature, 2012 — doi:10.1038/nature11234

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