胃腸運動障礙與腸道生態失調有關。益生菌，如雙歧杆菌，可以改善這種腸道疾病。然而，這種療效是菌株依賴的。

        2023年11月21日，江南大學食品學院翟齊嘯教授、海南大學食品科學與工程學院張家超教授和香港大學牙醫學院黃適教授共同通訊(張程程是第一作者)在Cell Host & Microbe在線發表題為“A key genetic factor governing arabinan utilization in the gut microbiome alleviates constipation”的研究論文，該研究確定了長雙歧杆菌中的遺傳因子，即控製阿拉伯聚糖利用的abfA簇會影響對功能性便秘(FC)的治療效果。在攜帶FC的小鼠中，長雙岐杆菌，而不是abfA突變體，改善了胃腸道轉運時間，這種影響依賴於飲食中的阿拉伯糖。在其他共生菌中發現了abfA基因，其改善小鼠FC的作用同樣依賴於abfA。

        在一項雙盲、隨機、安慰劑對照的臨床試驗中，補充攜帶abfA簇的長芽胞杆菌，而不是abfA缺乏的菌株，豐富了阿拉伯人的利用，增加了有益的代謝物，改善了FC症狀。在人類隊列中，abfA簇豐度可以預測FC，並且將富含abfA簇的人類微生物群移植到FC誘導的無菌小鼠中可以改善腸道運動。總的來說，這些發現證明了微生物abfA簇在改善FC中的作用，為基因組學指導的益生菌治療建立了原則。

        功能性便秘(FC)是一種全球普遍存在的人類腸道疾病，全球患病率為10.1%-15.3%。它的特征是反複出現的少便、排便困難或排便不完全，與心血管疾病、帕金森病、精神障礙、嬰兒自閉症和結直腸癌有關。

        胃腸動力受損與腸道微生物生態失調有關，其特征是有益微生物的豐度顯著減少，其中一些通常被稱為益生菌(如雙歧杆菌、乳酸菌和乳酸杆菌等)。因此，口服益生菌被廣泛用於緩解FC。之前對15項隨機對照臨床試驗的薈萃分析報告稱，使用益生菌可使大便頻率增加0.98次/周，並使整個腸道運輸時間縮短13.75小時。益生菌攝入可導致腸道微生物發酵終產物的改變，如短鏈脂肪酸(SCFAs)，其與宿主免疫係統和腸神經係統相互作用，改善胃腸道(GI)運動。

        然而，益生菌對FC的治療效果往往在同一物種的不同菌株之間存在很大差異由於難以捉摸的機製，益生菌的合理選擇仍然是醫療保健專業人員和患者的挑戰。人們普遍認為，微小的基因組變異通常會導致體內不同的益生菌功能特征。因此，確定這些功能性益生菌菌株特有的關鍵遺傳因子具有科學和臨床意義。然而，這樣做所需的實驗數量是十分龐大的。該研究確定並係統地描述了阿拉伯糖利用的關鍵遺傳因素，解決了益生菌領域的一個關鍵挑戰，即益生菌治療功效中廣泛但未知的菌株特異性。從技術上講，這個概念驗證研究也為合理開發可定植的功能性益生菌建立了可推廣的原則，這些益生菌在多種模式生物中具有持久的治療效果。

        從本質上講，基因組中含有abfA簇的設備通過創造代謝生態位來穩定生產抗FC的有益代謝物，從而為攝入的益生菌健康提供了優於其他腸道定植菌的優勢。此外，它在腸道微生物群中非常普遍，可以作為FC和其他GI相關疾病的簡單而強大的生物標誌物。另一方麵，研究人員也強調了檢測和挽救人類腸道微生物群中用於消化膳食纖維(如abfA簇)的沉默遺傳缺陷在對抗許多其他根本無法解決的慢性疾病或腸道微生物失調中的重要性。總之，該研究強調了鑒定和表征決定益生菌治療胃腸道疾病療效變異性的關鍵遺傳因素的重要性和必要性。

        原文鏈接：

        https://www.cell.com/cell-host-microbe/fulltext/S1931-3128(23)00415-8.