Bifidobacterium

双歧杆菌不自动等于好细菌

双歧杆菌是一类分叉成 Y 形、厌氧(躲避空气)的细菌,靠吃母乳里的糖,在母乳喂养的婴儿肠道里占据统治地位。多数物种无害,把那些糖发酵成乙酸和乳酸这两种温和的酸;少数不是:齿双歧杆菌是从龋齿中分离出来的机会性致龋菌,而益生菌菌株偶尔会进入极早产儿的血流。

每一种双歧杆菌都是好的吗? — 一位快三十岁的女性在台灯光里端着马克杯坐在沙发上
Bifidobacterium
Syn.
双歧杆菌属
NCBI
txid1678
Wikidata
Q132656

让人随口说出一种细菌的名字,你会听到 E. coliSalmonella,或者他们在鸡肉标签上读到过的什么。几乎没有人会说出最先到达的那一种。出生后几天之内,在一个母乳喂养的婴儿体内,一个叫 Bifidobacterium(双歧杆菌)的属彻底接管了大肠,甚至能占到住在那里的细菌的 90% 以上 1

这值得停下来想一想。一个属,一个器官,一段生命窗口——以及一个其他任何肠道微生物都达不到的占比。所以我们就像拆解一种药那样拆解它:它是什么,它在哪里,证据说它为我们做了什么,以及——那个在营销里最容易掉出去的部分——它对我们做了什么。

它到底是什么

Bifidobacterium 是一个高 G+C、革兰氏阳性、厌氧的细菌属,细胞形状分叉,也就是「双歧」,它们通过双歧支路把糖发酵成乙酸和乳酸(每摩尔葡萄糖大约产生 1.5 摩尔乙酸和 1 摩尔乳酸),主要生活在哺乳动物和其他动物的肠道菌群里,其中 B. asteroides 类群典型见于昆虫,B. pullorum 类群见于鸟类 12

这句话里有两个词承担了大部分工作。厌氧:空气对这些生物是个麻烦,所以它们在结肠深处繁盛,也所以让它们在体外活着是一道制造工艺题,而不是一句口号。双歧:名字来自 bifidus,意为分叉——正是 Tissier 在 1900年从母乳喂养婴儿粪便中发现的那种分叉细胞形状,给了它们 Bacillus bifidus 这个名字 1

插画:分叉成 Y 形的双歧杆菌细胞待在一处静止、澄清的肠内容物里,其中一个分叉处挂着一滴珊瑚色液滴

它住在身体的哪里

大肠是主要地址,但不是唯一一个。双歧杆菌出现在一系列与动物肠道直接或间接相连的生态位里——人的结肠、人的口腔、昆虫的肠道,甚至污水 2。口腔里的发现不是花絮;我们会回来讲它,因为正是在那里,这个属不再是一律友好的了。

它为我们做什么

三个机制,每一个都配着一项研究。

它吃我们吃不了的东西。 母乳低聚糖是母乳中含量第三多的固体成分,而人类新生儿完全无法把它们当作营养吸收 3。它们不是婴儿的食物,是微生物的食物,母亲却照样把它们做出来。双歧杆菌——首先是婴儿双歧杆菌 Bifidobacterium longum subsp. infantis——带着拆解这些糖的酶,所以母乳造出了一个让这个属繁盛、同时让它的竞争者被比下去的环境 4。演化不是随手把一种消化不了的糖放进乳汁里的。

它产生乙酸,而乙酸守卫肠壁。 这是这个领域里最干净的机制性结果。Fukuda 及同事用无菌小鼠和肠出血性大肠杆菌 O157:H7 的致死性感染模型指出,某些双歧杆菌菌株让动物免于死亡,这种保护与乙酸产量的增加同步,而志贺毒素从肠腔进入血液的转移被阻断了 5。把保留意见说出声:小鼠,一种病原体,特定菌株。它显示一个机制可以起作用,不显示你的酸奶做得到。

它通过代谢物和免疫系统说话。 吃母乳低聚糖而不是普通乳糖时,婴儿双歧杆菌会明显多产生一种色氨酸代谢物吲哚-3-乳酸;在 1–10 mM 浓度下,这种化合物抑制了巨噬细胞系中由脂多糖驱动的 NF-κB 激活,并削减了肠上皮细胞系中由 TNF-α 和脂多糖诱导的白细胞介素-8 升高 6。同样——细胞培养,不是人。但它说出了一个分子的名字,这比多数关于「支持免疫力」的说法都要多。

插画:母乳里的糖原封不动地经过婴儿肠壁,分叉的双歧杆菌把它们发酵成青柠色的乙酸液滴,右侧二十个细胞里有十九个是它们的

它对我们做了什么

一篇诚实的百科条目正是在这里和一张标签分道扬镳。

有一个物种是致龋菌。 Bifidobacterium dentium(齿双歧杆菌)是从龋齿中分离出来的,而它 Bd1 基因组的测序——一条 2,636,368个碱基对的环状染色体,带 2,143个预测开放阅读框——揭示出的正是为这种生活准备的适应:耐酸、组织黏附,以及代谢人唾液中的化合物 9。作者对自己数据含义的说法,值得按其精神引用:共生菌和机会病原体之间的界线很窄。

益生菌菌株可能进入血流。 三名服用含活的 B. longum 益生菌的极低出生体重早产儿,发生了由这种菌引起的菌血症,而生化、质谱和分子分析显示,血中分离株与胶囊里的菌株是同一株 11。这不是一个假设性的风险;那株菌被追踪到了。多常见?在一家使用多菌株益生菌超过十年的新生儿重症监护病房,2,109名接触过的婴儿中发生了 12例由产品中的菌引起的菌血症——0.6%——而没有一例死亡被归因于它们 10。小,真实,且局限在一个脆弱的人群里。

好处远不如营销说的那样普遍。 PiPS 试验把 1,315名极早产儿随机分配到 B. breve BBG‑001 或安慰剂 7。坏死性小肠结肠炎发生在益生菌组的 9% 和安慰剂组的 10%(校正风险比 0.93),败血症或死亡也都没有显著差别 7。而当覆盖 11,231名早产儿的 51项随机试验被按菌株逐一分析、而不是揉在一起时,25种被研究的益生菌治疗中只有 3种显著降低了死亡率 8。把每一个菌株汇进同一张森林图,是在美化这个属。把它拆开,就不是了。

名字,旧的和新的

这个属是 Orla-Jensen 于 1924年命名的 Bifidobacterium;它的模式种 Bifidobacterium bifidum 由 Tissier 在 1900年首次描述,后由 Orla-Jensen 转入这个新属 14。属名本身从那以后一直稳定。

变的是它上面的地址。几十年来以 Actinobacteria 之名发表的那个门,在 2021年以 Actinomycetota 之名正式发表,当时 42个原核生物门被一次性正式命名 13——而 Actinomycetota 正是 NCBI 分类数据库如今为 Bifidobacterium 显示的谱系。在属内部,分类学也动了:全基因组系统发生学方法被用来重新评估双歧杆菌的分类,并识别出用更老的单标记技术造成的明显误分类 12。如果一篇更老的文章把它称作 Actinobacteria 的成员,它在生物学上没有错——只是名字不是当下的。

该带走什么

Bifidobacterium 是人类微生物组里最清楚的共同演化案例——两个物种在时间里互相塑造:一位母亲做出一种她自己用不上的糖,给一种她的孩子还没见过的微生物。这一部分是扎实的。不扎实的是从「这个属很重要」跳到「这个产品有效」——因为试验里的好处属于特定的菌株、特定的人、特定的剂量。属是这个家族;菌株是其中一位有名有姓的成员,而帮到某一群人的那位成员,并不是在另一群人身上被试验过的那位。当一张标签写的是属名而不是菌株,它告诉你的是它借来的生物学,不是它自己挣来的结果。

关键事实

  • 在母乳喂养的婴儿体内,双歧杆菌可以占到肠道细菌总数的 90% 以上。1
  • 母乳低聚糖是母乳中含量第三多的固体成分,新生儿消化不了它们——双歧杆菌可以。3
  • 在无菌小鼠中,某些双歧杆菌菌株抵御了大肠杆菌 O157:H7 导致的死亡;这个效果被归因于至少部分来自增多的乙酸,而志贺毒素从肠腔向血液的转移被阻断了。5
  • PiPS 试验随机纳入了 1,315名极早产儿,发现短双歧杆菌 BBG‑001 并没有减少坏死性小肠结肠炎、败血症或死亡。7
  • 齿双歧杆菌是一种机会性致龋物种;它的 Bd1 基因组带着在口腔酸性环境中生存所需的适应性改造。9
  • 在某新生儿重症监护病房接受益生菌的 2,109名早产儿中,有 12名(0.6%)发生了由产品中同一种菌引起的菌血症;没有死亡被归因于它。10
  • 这个属由 Orla-Jensen 于 1924年命名为 Bifidobacterium;其模式种由 Tissier 在 1900年首次描述。14

常见问题

双歧杆菌是好细菌还是坏细菌?

这两个标签碰上这个属都撑不住。多数物种是结肠里安静的住户,有些在动物模型里产生能保护肠壁的乙酸。但齿双歧杆菌是从龋齿中分离出来的机会性致龋菌,而益生菌菌株曾从极早产儿的血液中被培养出来。属不是下判断的单位——物种和菌株才是。

母乳喂养的婴儿为什么有那么多?

母乳里带着婴儿完全消化不了的低聚糖。它们不是给婴儿的食物,是给微生物的食物。双歧杆菌,尤其是婴儿双歧杆菌,带着分解它们的酶,所以母乳实际上是在喂养一个属,同时饿着它的竞争者。

吃双歧杆菌补充剂能重建我的肠道吗?

这个说法跑到数据前面去了。一项在极早产儿中开展的大型三期试验 PiPS,把 1,315名婴儿随机分配到一株短双歧杆菌或安慰剂,三个主要结局上都没有发现好处。一项对 51项试验按菌株分析的网状荟萃分析发现,25种治疗组合中只有 3种降低了死亡率。效果属于特定人群里的特定菌株,不属于这个属。

它危险吗?

很少见,而且主要集中在一个人群里。在接受益生菌的极低出生体重早产儿中报告过双歧杆菌菌血症,血中分离株与产品菌株一致。在一家中心,2,109名接触过的婴儿中有 12名(0.6%)受累,没有死亡被归因于它。那是一个脆弱群体里的小风险,不是给健康成年人的普遍警告。

它的学名变过吗?

属名没变。变的是它上面的门:几十年来以 Actinobacteria 之名发表的那个门,在 2021年以 Actinomycetota 之名正式发表,而这正是 NCBI 今天为双歧杆菌显示的谱系。在属内部,全基因组方法也识别出了一些用更老的单标记技术造成的明显误分类。

参考来源

  1. Hidalgo-Cantabrana C. et al., Microbiology Spectrum, 2017 — doi:10.1128/microbiolspec.BAD-0010-2016
  2. O'Callaghan A., van Sinderen D., Frontiers in Microbiology, 2016 — doi:10.3389/fmicb.2016.00925
  3. Sánchez C. et al., Foods, 2021 — doi:10.3390/foods10061429
  4. Bakshani C. R., Crouch L. I., Trends in Microbiology, 2024 — doi:10.1016/j.tim.2023.11.015
  5. Fukuda S. et al., Nature, 2011 — doi:10.1038/nature09646
  6. Ehrlich A. M. et al., BMC Microbiology, 2020 — doi:10.1186/s12866-020-02023-y
  7. Costeloe K. et al. (PiPS trial), The Lancet, 2016 — doi:10.1016/S0140-6736(15)01027-2
  8. van den Akker C. H. P. et al., Journal of Pediatric Gastroenterology and Nutrition, 2018 — doi:10.1097/MPG.0000000000001897
  9. Ventura M. et al., PLoS Genetics, 2009 — doi:10.1371/journal.pgen.1000785
  10. Abda A. et al., The Journal of Pediatrics, 2025 — doi:10.1016/j.jpeds.2025.114521
  11. Zbinden A. et al., Neonatology, 2015 — doi:10.1159/000367985
  12. Lugli G. A. et al., Applied and Environmental Microbiology, 2018 — doi:10.1128/AEM.02249-17
  13. Oren A., Garrity G. M., International Journal of Systematic and Evolutionary Microbiology, 2021 — doi:10.1099/ijsem.0.005056
  14. Parte A. C. et al. (LPSN), International Journal of Systematic and Evolutionary Microbiology, 2020 — doi:10.1099/ijsem.0.004332

相关内容