嗜黏蛋白阿克曼菌:吃你黏液的细菌
嗜黏蛋白阿克曼菌是一种住在肠道黏液层里的细菌,吃的是黏蛋白,也就是你自己的肠道分泌到那里的蛋白质。啃食这一层会促使它更新——在小鼠身上表现为更严密的肠屏障,在一项小型人体试验里表现为更好的胰岛素敏感性——但如果没有膳食纤维,或者同时有病原体在场,同样的食欲反而会把这一层啃薄。

- 种
- Akkermansia muciniphila
- NCBI
- txid239935
- Wikidata
- Q15020908
先从这个生物本身讲起,而不是从标题讲起。2004年,瓦赫宁根大学的微生物学家对一份人类粪便样本做了一件故意刻薄的事:他们把它稀释到几乎什么都活不下来,然后只给幸存者一种食物——胃黏蛋白,也就是让黏液滑溜溜的那种蛋白质 1。没有糖,没有淀粉,没有膳食纤维。要么吃内壁,要么饿死。
有东西吃了内壁。那是一种革兰氏阴性、严格厌氧、不能运动、不形成芽孢的椭圆形细胞,单个或成对生长,而与它最接近的已描述近亲,16S 核糖体 RNA 基因序列只有 92% 相同——远到需要给它单立一个属 1。他们把它叫作 Akkermansia muciniphila:爱黏液的那位。这不是比喻,这是岗位说明。
一句话说清它是什么
Akkermansia muciniphila 是疣微菌门(Verrucomicrobiota)里一种严格厌氧、能降解黏蛋白的细菌,住在人肠道的黏液层内部,吃的是宿主分泌到那里的黏蛋白 110。模式菌株是 MucT,保藏编号 ATCC BAA‑835 1。

它住在身体的哪里
不在肠内容物的中间——大多数有名的肠道细菌是在那里被计数的——而在细胞上方的那一层,也就是肠壁不断更新的黏液毯。这个地址解释了关于这种生物的其他一切。当最初那个团队做出基因探针、在粪便里给这个种计数时,得到的结果是占全部细菌细胞的 1% 以上 2——对于一个由数百个物种组成的生态系统里的单一物种来说,这是相当大的分量。现在把保留意见说出来:粪便计数只是一个替代指标。这种细菌真正的家在黏液里,粪便只是离开这座楼的东西。
它为我们做什么
证据从这里开始变得有意思,而我在这里要的是有名有姓的研究,不是热情。
它与更瘦、更健康的代谢同行。 2013年,鲁汶大学和瓦赫宁根的一个团队指出,A. muciniphila 的丰度在肥胖和 2型糖尿病小鼠体内下降,益生元喂养能把它补回来,而给高脂饮食的小鼠服用活菌,逆转了脂肪量增加、代谢性内毒素血症、脂肪组织炎症和胰岛素抵抗 3。请注意大多数摘要略过的那个细节:热灭活的菌体什么也没做到 3。这才是一个诚实的机制该有的样子——一个可能失灵的机制。
背后还有一个分子。 2017年,一种含量丰富、类似菌毛的外膜蛋白 Amuc_1100 被纯化出来,实验显示它通过 Toll 样受体 2 和 4 发出信号,推动白细胞介素-10,并提高跨上皮电阻——这是衡量上皮屏障有多严密的一项实验室指标 4。机制先行:一种坐在黏液里的细菌,对它下面细胞上的免疫受体说话,而屏障以收紧作答。
它被谨慎地给人服用过一次。 2019年发表在 Nature Medicine 上的概念验证试验招募了 40名超重、有胰岛素抵抗的志愿者;其中 32人完成了三个月的每日补充——活菌、巴氏灭活菌或安慰剂 5。它安全且耐受良好。巴氏灭活的形式把胰岛素敏感性提高了 28.62%(P = 0.002),把胰岛素血症降低了 34.08%,总胆固醇降低了 8.68% 5。现在把保留意见开到最大:体重相比安慰剂下降了 2.27公斤,脂肪量相比该组自身基线下降了 1.37公斤,两者都没有达到统计学显著(P = 0.091 和 P = 0.092)5。这是一项单中心的探索性先导研究,只有 32人,主要终点是安全性、耐受性和代谢参数 5。它是做一项更大试验的理由,不是一个可以据以安排饮食的结果。
它与癌症免疫治疗的应答同行。 在 2018年发表于 Science 的那项针对接受 PD‑1 阻断治疗患者的研究中,确诊时粪便里 A. muciniphila 的相对丰度与临床应答同步变化,而给那些接受了无应答患者粪便的小鼠口服补充,能把应答恢复回来 9。人身上是相关,小鼠身上是因果。这句话的两半都重要。

它对我们做了什么
同一个动作,换一个方向读。一种吃黏液的细菌,正在削薄那道把你的免疫系统和肠内容物隔开的屏障。这件事收场如何,取决于街坊邻居。
有病原体在场时,它让事情变得更糟。 在携带一个由八个物种组成的确定菌群的无菌小鼠中,往鼠伤寒沙门菌感染里加入 A. muciniphila,抬高了组织病理学评分,也抬高了盲肠和结肠中 IFN-γ、TNF-α、IL‑6、IL‑12 和 IL‑17 的信使 RNA 6。肠系膜淋巴结中的沙门菌数量上升了约十倍,而盲肠组织中充满黏蛋白的杯状细胞降到其他各组的三分之一到一半之间 6。作者自己的解读是:它扰乱了宿主的黏液稳态 6。
没有膳食纤维时,整个菌群就掉头对付内壁。 2016年发表在 Cell 上的研究给无菌小鼠植入了一套合成的人类菌群,然后撤掉膳食纤维。失去植物来源的碳水化合物后,这个菌群——其中黏液专家如 Akkermansia 相当显眼——改用宿主的黏液糖蛋白作为营养来源,侵蚀了结肠的黏液屏障,让黏膜病原体 Citrobacter rodentium 得以够到上皮,引发致死性结肠炎 7。这就是整篇条目最实用的一课:一个吃黏液的家伙,主要是在没有更好的东西可吃时才吃黏液。
它的丰度不是健康评分。 一项在方法学上作了统一处理的帕金森病肠道菌群研究汇总分析发现,患者体内的 Akkermansia 是升高的,同时产丁酸的细菌减少 8。是更高,不是更低。作者提出黏液层的降解是一条说得通的联系 8——但这是横断面数据里的关联,肠道传输缓慢、便秘和药物都仍是站得住的替代解释。没有人证明过箭头指向哪一边。
同一个生物,两种拼法:门的名字为什么在 2021年变了
这个种的名字自 2004年被提出以来就没有变过 1。变的是它周围的门。所有更老的论文称作 Verrucomicrobia 的东西,在 2021年按细菌命名法规以 Verrucomicrobiota 之名正式发表,当时 42个门的名称被一次性确立 10。同样的生物,当下的拼法。所以如果你在 2013年的摘要里读到 Verrucomicrobia,在 2023年的摘要里读到 Verrucomicrobiota,那并不是谁被重新分类了——是规则追上来了。
值得记住的是什么
Akkermansia muciniphila 是健康人肠道里的正常住户,靠你自己产生的黏液为生。修剪那一层似乎会刺激它更新、让屏障更严密,在小鼠身上和一项小型人体试验里,这表现为更好的代谢指标 35。把膳食纤维从饮食里拿走,或者加进一个病原体——也就是会致病的微生物——同样的食欲就变成了侵蚀 67。人体证据是一项 32人的先导试验和一组相关性,也就是同行而至的现象,还不是因果 59。这确实令人期待,也确实没有定论,把两件事同时说出来,是写这篇条目唯一诚实的方式。
关键事实
- 2004年从人类粪便中命名并描述,培养时以黏蛋白作为唯一的碳源和氮源;模式菌株是 MucT。1
- 用荧光原位杂交计数,它在人类粪便的全部细菌细胞中占比超过 1%。2
- 在小鼠身上,活的 A. muciniphila 逆转了高脂饮食造成的脂肪量增加和胰岛素抵抗;热灭活的菌体没有这个效果。3
- 在一项 32人的探索性人体试验中,三个月的巴氏灭活 A. muciniphila 相比安慰剂把胰岛素敏感性提高了 28.62%(P = 0.002)。5
- 在感染鼠伤寒沙门菌的无菌小鼠中,A. muciniphila 加重了肠道炎症,并把肠系膜淋巴结里的沙门菌数量抬高了约十倍。6
- 它所属的门在 2021年以 Verrucomicrobiota 之名正式发表;更早的论文称之为 Verrucomicrobia。10
常见问题
嗜黏蛋白阿克曼菌对我是好是坏?
都有,要看情境。同一个动作——修剪黏蛋白——在小鼠身上伴随着更厚的黏液层和更好的代谢指标 [s3],在一项小型人体试验里伴随着更好的胰岛素敏感性 [s5];而当有病原体在场或缺少膳食纤维时,它又伴随着更重的感染和炎症 [s6][s7]。它是一位住户,不是英雄,也不是反派。
吃黏液是不是意味着它在损害我的肠道内壁?
单靠它不会。黏液是持续分泌、持续更新的,分解它释放出的糖还能喂养其他肠道细菌。侵蚀出现在饮食里没有膳食纤维、菌群没有别的东西可吃的时候 [s7],或者肠道里同时有病原体的时候 [s6]。
我可以把它当补充剂吃吗?
一项在 32人中进行的随机、安慰剂对照的先导试验发现,每天补充三个月是安全且耐受良好的,服用巴氏灭活菌体那一组的胰岛素敏感性有所改善 [s5]。那是一项以安全性为主要终点的概念验证研究——不是批准,也不是疗法。要定论,需要更大的试验。
为什么有的论文写 Verrucomicrobia,有的写 Verrucomicrobiota?
同样的生物,更新的名字。「门」这一级别被写进细菌命名法规后,42个门的名称在 2021年正式发表,Verrucomicrobiota 就是其中之一 [s10]。写在那之前的东西用的都是旧拼法。
阿克曼菌数量高是不是说明我健康?
没有哪一个属能单独读出健康与否。一项帕金森病研究的汇总分析发现,患者体内的阿克曼菌是升高的,不是降低的 [s8]——这是一种关联,因果方向尚未解决。粪便报告上的一个数字是一种描述,不是诊断。
参考来源
- Derrien M. et al., International Journal of Systematic and Evolutionary Microbiology, 2004 — doi:10.1099/ijs.0.02873-0
- Derrien M. et al., Applied and Environmental Microbiology, 2008 — doi:10.1128/AEM.01226-07
- Everard A. et al., PNAS, 2013 — doi:10.1073/pnas.1219451110
- Ottman N. et al., PLoS ONE, 2017 — doi:10.1371/journal.pone.0173004
- Depommier C. et al., Nature Medicine, 2019 — doi:10.1038/s41591-019-0495-2
- Ganesh B. P. et al., PLoS ONE, 2013 — doi:10.1371/journal.pone.0074963
- Desai M. S. et al., Cell, 2016 — doi:10.1016/j.cell.2016.10.043
- Kleine Bardenhorst S. et al., European Journal of Neurology, 2023 — doi:10.1111/ene.15671
- Routy B. et al., Science, 2018 — doi:10.1126/science.aan3706
- Oren A., Garrity G. M., International Journal of Systematic and Evolutionary Microbiology, 2021 — doi:10.1099/ijsem.0.005056


