AKK是一种革兰阴性、厌氧、非运动、非孢子形成、椭圆形细菌，可以单独或成对生长的细菌，栖息在人体肠道中，是肠道细菌中常见的细菌成分之一，由Derrien等首次从人类粪便中分离出来。它定植于人体肠道的黏膜层，使用黏蛋白作为其唯一的能量来源，能促进黏膜更新，具有调节肠道屏障和免疫反应的功能。杯状细胞分泌黏蛋白是肠黏膜屏障的第一道防线，Shin等提出，杯状细胞增加是由于AKK刺激黏液更新的周转率所致。AKK可产生短链脂肪酸盐，如乙酸盐和丙酸盐，这些物质对肠道健康至关重要。在健康个体中，AKK约占肠道微生物群的3%~5%，其丰度会随着年龄、饮食、体质量和免疫状态的变化而发生改变。Earley等通过定量分析结肠黏液中AKK的数量，发现活动期UC患者AKK的数量显著降低，而缓解期UC患者AKK的数量则趋于接近健康水平，这强烈表明AKK的数量与肠道炎症呈负相关关系。此外，有研究表明，AKK的稳定定植可有助于对抗IBD，并被认为是一种很有前景的下一代益生菌。

IBD的肠黏膜细胞遭受严重损害。黏液层的厚度是衡量肠道通透性的重要指标，杯状细胞分泌活性（尤其是黏蛋白-2的分泌）为肠上皮细胞提供额外的保护凝胶层。AKK的刺激可以促进黏液分泌，从而改善黏液层的厚度，提高肠道屏障的完整性。

AKK分泌的β-乙酰氨基己糖苷酶能够显著恢复上皮细胞的紧密连接分子的mRNA表达。紧密连接蛋白对于肠道屏障的完整性至关重要。当肠道屏障受损和肠上皮细胞通透性增加时，细菌衍生分子（如脂多糖）会泄漏到黏膜中并引发炎症反应。临床观察发现疾病复发前，在CD患者中会观察到紧密连接蛋白表达的改变和肠上皮通透性的增加。在小鼠结肠炎模型中，研究发现上皮细胞的紧密连接分子的mRNA表达水平显著下降，例如紧密连接蛋白-1（zonula occluden-1，ZO-1）、闭合蛋白和闭锁蛋白1。AKK通过刺激Toll样受体2（toll-like receptor 2，TLR2）激活AMP活化蛋白激酶（AMP-activated protein kinase，AMPK）信号通路，并通过CDX2介导增加ZO-1的水平和降低闭锁蛋白2的表达，从而增强肠道上皮细胞的紧密连接，降低肠道通透性。此外，AKK还释放具有腺苷二磷酸氢盐（adenosine diphosphate hydrogen，ADP-H）生物学特性的代谢物，通过ALPK1/TIFA通路上调参与维持肠道屏障功能的基因，例如细胞凋亡抑制蛋白3、肿瘤坏死因子α诱导蛋白3、黏蛋白2。近期研究表明，在葡聚糖硫酸钠（dextran sulphate sodium，DSS）诱导的小鼠结肠炎中，AKK的治疗进一步增强肠道cAMP反应元件结合蛋白的表达，促进miR-143/145对胰岛素样生长因子结合蛋白5的调控，减轻肠道炎症和肠道屏障通透性，从而促进肠道损伤的愈合。然而，AKK的过量定植又会导致结肠组织中黏蛋白和紧密连接蛋白的大量分解代谢以及肠道屏障受损。

1．调节信号通路：研究表明Nrf2/血红素氧合酶-1（Nrf2/HO-1）和核因子κB（NF-κB）信号通路在IBD发病机制中起到重要作用。例如在DSS诱导的结肠炎小鼠中，炎性标志物NF-κB、肿瘤坏死因子（tumor necrosis factor，TNF）-α和白细胞介素（interlukin，IL）-6显著增加，而氧化应激标志物谷胱甘肽、过氧化氢酶、Nrf2和HO-1则显著下降；补充AKK后，炎症标志物的表达下降，氧化应激标志物表达上升。AKK通过刺激TLR2、增强AMPK的活化，并抑制NF-κB的活化，改善脂多糖诱导的肠屏障功能障碍。此外，在鸡白痢沙门氏菌诱导雏鸡结肠炎中，增加AKK可通过Wnt/β-catenin信号通路增加肠干细胞的增殖，从而修复受损的肠上皮。

AKK可通过调节NF-κB信号通路、Nrf2/HO-1信号、Wnt/β-catenin信号通路，减轻炎症因子的产生，从而改善IBD。然而，AKK也可以通过释放可溶性代谢物来激活肠上皮细胞中的NF-κB。这些代谢物通过依赖ALPK1、TIFA和TNF受体相关因子6的机制来激活NF-κB，并具有ADP-H的生物学特性。激活ALPK1/TIFA轴促进参与维持肠道屏障功能的基因表达。这表明AKK在IBD中对炎症信号通路具有复杂的调控作用，需要进行更深入的研究。

2．调节免疫细胞和免疫因子：Amuc_1100是一种从AKK外膜中分离出来的特异性蛋白质，在巴氏杀菌温度下仍能保持生物活性，并发挥有益作用。巨噬细胞在维持肠道免疫稳态方面起着重要作用，M1巨噬细胞对感染和组织损伤起快速的促炎反应，相反，M2巨噬细胞有抗炎作用。AKK/Amuc_1100减少结肠炎小鼠脾脏和肠系膜淋巴结（mesenteric lymph node，MLN）中巨噬细胞的结肠浸润和CD16/32（M1）巨噬细胞的比例。Amuc_1100还显著降低结肠中细胞毒性T淋巴细胞（cytotoxic T lymphocyte，CTL）以及脾脏中CTL的比例，同时增加PD-1 CTL亚群。然而，对于结直肠癌，该治疗通过扩增结肠和MLN中的CTL，表现为TNF-α CTLs上调和PD-1 CTLs下调，从而加剧肿瘤细胞的凋亡。AKK和Amuc_1100可能通过增加肿瘤细胞中特定趋化因子的分泌来促进CTL的募集，这些CTL受到主要组织相容性复合物I型的激活。可见，AKK/Amuc_1100对CTL的活性和分布产生调节作用，可能通过增加或减少某些CTL亚群来影响免疫反应。然而，具体机制还需进一步研究。调节性T细胞（regulatory T cells，Tregs）对于维持人体的免疫稳态和自身耐受至关重要。研究发现，肠道中存在RORγt⁺和Foxp3⁺两类新型Treg亚群，且结肠Foxp3和RORγt表达与AKK定植呈正相关关系。

AKK可通过调节免疫细胞和免疫因子，缓解肠道炎症的发生。预防性给小鼠灌胃AKK可以抑制DSS诱导的肠炎，并降低组织和血清中多种炎症因子如TNF-α、IL-1α、IL-6、IL-12A、MIP-1α和粒细胞集落刺激因子的水平。

厚壁菌门和拟杆菌门是小鼠粪便样本中的两个主要门。为了进一步探讨添加AKK对DSS诱导的结肠炎小鼠的保护作用，进行16S rRNA测序分析，以评估肠道菌群的改变。Shannon指数是用于识别群落多样性的估计指标。相较于DSS诱导的小鼠的菌群，使用AKK治疗发现Shannon指数增加，梭状芽孢杆菌门、厚壁菌门、瘤胃球菌科、骨杆菌门以及疣微生物菌属的丰度增加，而拟杆菌门的丰度则降低。这表明AKK治疗可以显著调节肠道菌群结构，改善炎症。此外，研究发现，戊糖乳杆菌等有益菌能提高AKK的丰度，缓解DSS诱导的IBD症状，如减轻炎性细胞浸润、保护结肠免受损伤以及降低组织形态学损伤评分。最近的研究对铁人三项运动员进行随机分组，分为植物乳杆菌128补充组和安慰剂组，结果显示，与安慰组相比，植物乳杆菌128补充组组运动员的肠道菌群中的AKK、双歧杆菌属、丁单胞菌和乳酸菌属等丰度显著增加，并且短链脂肪酸的浓度也显著提高。此外，一种益生菌混合物（包括3种双歧杆菌和7种乳酸杆菌）能增加AKK、双歧杆菌属等抗炎菌的数量，显著降低促炎细胞因子水平，增加紧密连接蛋白的表达，改善肠道菌群，促进有益的短链脂肪酸产生，从而改善IBD。婴儿双歧杆菌、嗜酸乳杆菌、粪肠球菌和蜡样芽孢杆菌的联合作用可以促进AKK的生长，几乎将肠道微生物群结构恢复到正常状态。然而，益生菌的使用多数基于动物模型，对于IBD患者的实际治疗效果仍需进一步研究。同时，一些益生菌可能会引发局部和全身不良反应，因此需要更加谨慎评估，更深入地了解每种益生菌的具体机制和潜在相互作用。

总之，AKK可通过改变肠道菌群的组成来发挥保护作用，同时，一些益生菌也可能通过调节AKK及肠道菌群平衡，从而成为改善IBD的一种潜在治疗方式。AKK与肠道微生态之间的关系是复杂而微妙的，有待进一步深入研究。

不同菌株的AKK在IBD研究中的作用存在差异。既往研究主要集中在AKK菌株ATCC BAA-835上，研究发现该菌株通过管饲法有效改善DSS诱导的结肠炎的不良反应。然而，有研究探究两株嗜黏蛋白阿克曼菌，人源ATCC菌株和鼠源139菌株对于急性UC小鼠生理表型以及肠道菌群影响，结果显示ATCC菌株明显地抑制小鼠急性结肠炎的恢复，而139菌株则没有产生同样的效果。在肠道菌群方面，DSS组和ATCC菌株喂养组的肠道细菌多样性显著低于正常组，而139菌株喂养组的肠道菌群恢复到与正常组相当的水平。基于细菌群落结构的Bray-Curtis距离和主坐标分析表明，ATCC菌株组更接近DSS对照组，而139菌株组更接近健康对照组。稀疏偏最小二乘判别分析进一步确定，24个操作分类单元（operational taxonomic units，OTU）响应ATCC菌株，19个OTU响应139菌株，仅有6个OTU同时对两株菌产生响应。

另一项研究表明，老鼠的AKK菌株可能加重IL10-/-小鼠的结肠炎。此外，研究显示，菌株的来源、遗传背景和生理特性等因素可能会影响益生菌的功能特异性，例如AKK菌株FSDLZ36M5对UC症状有显著的效果，而菌株FSDLZ39M14、ATCC BAA-835则似乎没有明显的治疗效果。另外，FSDLZ20M4菌株在多个指标上表现出加重炎症的倾向，猜测菌株的数量、小鼠结肠炎的阶段和小鼠的性别可能会影响不同AKK菌株的作用。因此，在选择适合的AKK菌株用于治疗IBD时，需要考虑这些因素。

研究将15只小鼠随机分为对照组（CTL组）、抗生素鸡尾酒组（1 g/L氨苄西林、1 g/L甲硝唑、0.5 g/L万古霉素、0.5 g/L新霉素、AMVN组）和AKK+抗生素鸡尾酒组（AKK组），其中抗生素鸡尾酒处理导致肠道菌群失调，并且有助于AKK定植，在抗生素处理后，用活的AKK（1×10⁹ CFU）通过胃管饲法建立过定植的AKK小鼠模型，以评估AKK过定植过程中的肠道屏障状况，与对照组和抗生素鸡尾酒组相比，AKK组紧密连接蛋白表达水平显著降低，表明过量AKK降解黏蛋白从而减少肠黏液层的厚度，破坏肠道屏障，最终会加重结肠炎和结直肠癌的发展。类似的研究表明，在结肠炎相关的结肠癌模型中，抗生素后AKK强饲法使得结肠细胞ZO-1、Occludin、Cadherin 1、MUC2的转录水平较低，结肠IL-1b、IL-6和TNF-a mRNA水平以及血清水平升高，拟杆菌门数量的减少，厚壁菌门/拟杆菌门（F/B）比率增加。因此，在抗生素使用之后，应谨慎使用AKK等益生菌，考虑AKK的安全性。同时，在不事先消耗微生物菌群的情况下，较低剂量的该细菌或其衍生物会对疾病的进程产生积极影响。最新的临床研究发现，在免疫检查点抑制剂治疗非小细胞肺癌患者期间，粪便中中度而非高度的AKK含量与良好的预后有关。然而，在将AKK应用于临床治疗之前，还需进一步探究最佳使用剂量和疗程，以及安全性等关键问题。

利益冲突 所有作者均声明不存在利益冲突

参考文献略

转自：中华炎性肠病杂志