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前几日，南方医科大学深圳医院院长周宏伟教授团队在国际顶尖医学期刊《Nature Medicine》上发表了一项重要研究。首次揭示一种名为活泼瘤胃球菌(Ruminococcus gnavus)的细菌产生的物质——苯乙胺，在肝性脑病发生中的关键作用。

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同时谷禾的人群检测数据及相关研究也发现，活泼瘤胃球菌(R.gnavus)广泛存在于人体中，超过90%的人可以检测到。并且在例如肥胖、抑郁症、炎症性肠病、2型糖尿病等疾病患者中丰度偏高。

想必很多人对这个名字比较陌生，可能只知道瘤胃球菌属。虽然其名为活泼瘤胃球菌，但关于其的具体归属还有争议(有一段时间它被归类为Blautia属，但最近又被重新归为Mediterraneibacter属)。

活泼瘤胃球菌(Ruminococcus gnavus)是一种革兰氏阳性、严格厌氧的细菌，属于毛螺菌科，普遍存在于人类和动物的肠道中，是婴儿肠道的早期定植者，并在成年后也持续存在，占健康个体肠道微生物群丰度的0.1%至2%。

拉丁语gnavus的意思是忙碌，R.gnavus具有积极的碳水化合物发酵能力，可以将复杂的淀粉降解成更简单的分子。在淀粉、麦芽糖和岩藻糖基化聚糖等食物消化中具有重要功能。并产生乙酸盐、丙酸盐、甲酸盐和乙醇，但不产生丁酸盐。

虽然R.gnavus能有效利用植物性食物中的糖，但肠道中的糖并非全来自食物，人体自身也会生成糖类，如构成肠道内壁的粘蛋白聚糖。一些菌株依赖这些糖，并进化出策略以持续获取，可能破坏肠道屏障。

活泼瘤胃球菌(R.gnavus)生活在我们的肠道内壁，因此可以很好地感知肠道环境的变化并将其与身体的其他部分进行沟通。这在我们的免疫系统中发挥作用，也会对体内其他器官的功能产生影响。

研究发现R.gnavus能够产生一种炎性多糖，该分子诱导树突状细胞产生炎性细胞因子，如TNFα(肿瘤坏死因子)，可能导致人体的炎症反应。并且越来越多的证据表明，R.gnavus的过度生长可能与某些肠道疾病有关，包括炎症性肠病(IBD)、肠易激综合征(IBS)和结直肠癌。

此外，研究还发现，患有影响身体其他部位的健康问题(包括感染、过敏、肥胖、代谢综合征、2型糖尿病、肝脏疾病和神经系统疾病)的人肠道中活泼瘤胃球菌(R.gnavus)的水平较高，说明R.gnavus与这些疾病之间存在相关性。

注：这种关联并不一定意味着R.gnavus是这些疾病的原因。相反，它可能只是表明这些疾病为R gnavus在肠道中的生长创造了有利条件。

活泼瘤胃球菌(Ruminococcus gnavus)到底是多种疾病的风险标志物还是正常的肠道共生菌？让我们来一探究竟。

R.gnavus的基本属性
活泼瘤胃球菌(Ruminococcus gnavus)是一种革兰氏阳性厌氧菌，属于厚壁菌门。R.gnavus于1974年首次从人类胃肠道的粪便和内容物中分离出来。当时它被描述为专性厌氧、非孢子形成、非运动或运动球菌，具有1-3个鞭毛，以链状或成对出现。

R.gnavus ATCC 35913 的扫描电子显微镜图像

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拉丁语gnavus的意思是忙碌，指的是该物种的积极发酵能力。这种细菌具有特殊的酶，可以将复杂的淀粉降解成更简单的分子。在淀粉、麦芽糖和岩藻糖基化聚糖等食物消化中具有重要功能。可以产生乙酸盐和甲酸盐，但不产生丁酸盐。

R.gnavus的细胞壁由一种复杂的葡配甘露聚糖组成，它具有高度的免疫原性，可以在宿主中诱导特异性抗体。

R.gnavus的脂聚糖是一种附着在脂质上的聚糖，也是免疫原性的，可以调节宿主免疫系统。不同品系的R.gnavus具有不同的结构。

R.gnavus的基因组由一条约2.5Mb的圆形染色体和几个不同大小的质粒组成。它编码许多参与碳水化合物代谢的基因。其基因组DNA的G+C含量为43mol%。

虽然R.gnavus ATCC 29149无法在氧气存在下生长，但它确实表现出对大气氧气的一定耐受性，10%-15%的细胞在暴露于氧气1小时后仍保持活力，3小时后下降到0.05%-0.1%左右

该菌株对阿莫西林、替卡西林、头孢噻肟、亚胺培南、普那霉素、万古霉素、利奈唑胺、甲硝唑、利福平、甲氧苄啶/磺胺甲噁唑敏感，对林可霉素、红霉素、左氧氟沙星耐药。

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R.gnavus与人体的共生关系
▸ 在生命早期就定植于肠道

活泼瘤胃球菌(R.gnavus)是“正常”人类肠道微生物群的常见成员，多项证据表明其在生命早期就普遍存在。

生命第一年，分娩方式、饮食和遗传等因素都会影响微生物定植。一项针对25名1至24个月大婴儿样本的研究中，确定R.gnavus普遍存在；具体来说，在25个样本中的22个(88%)都检测到了活泼瘤胃球菌(R.gnavus)。

▸ 可能在婴儿消化与代谢中发挥作用

活泼瘤胃球菌(R.gnavus)可能是婴儿肠道的主要物种，其水平与双歧杆菌属相当。通过16S rRNA基因测序分析的研究强调了R.gnavus与母乳喂养或不同配方奶粉之间的饮食关联。

例如，在一项针对90名2个月大婴儿(每组30名)的比较研究中，与喂食牛奶的婴儿中更多样化的微生物特征相比，母乳或山羊奶喂养的婴儿中，毛螺菌科(Lachnospiraceae)的存在仅限于一种物种，即R.gnavus。

在另一项随机对照试验比较了喂食乳糖牛奶配方奶粉(CMF)与广泛水解蛋白配方奶粉(EHF，适用于牛奶蛋白不耐受婴儿)的婴儿粪便微生物群。结果显示，随着时间推移，EHF组中R.gnavus丰度增幅最大，成为区分不同食物喂养微生物组的显著特征。

这些数据表明，R.gnavus可能在肠道微生物群构建中发挥作用，并与婴儿正常体重增长和状态相关。

▸ 淀粉等固体食物会增加R.gnavus丰度

R.gnavus的相对丰度变化可能体现了婴幼儿微生物群的正常“成熟”。一些证据表明，R.gnavus在断奶后相对丰度增加，而其他物种，如双歧杆菌，已知相对丰度降低。

注：最近一项针对怀孕和分娩时婴儿肠道微生物群(脐带血)的研究显示，R.gnavus与产前血浆25-羟基维生素D(25[OH]D)呈正相关，但与脐带25[OH]D呈负相关。

一项研究调查了断奶对605名婴儿微生物群的影响，结果显示首次引入固体食物后，R.gnavus所属的比例显著增加。短链脂肪酸(SCFA)分析也反映了肠道微生物群的变化，数据显示断奶期间丁酸盐的产生发生变化。

对28名尼日利亚婴儿出生后第一年内粪便微生物群的分析显示，母乳喂养婴儿以R.gnavus、Collinsella和Sutterella为主。丁酸盐在断奶开始时(4-6个月大)首次检测到，引入固体食物后乙酸盐和乳酸仍然较高，12月龄时丁酸盐水平较低，与R.gnavus的已知发酵能力一致。

综上所述，这些研究支持R.gnavus在肠道早期定植中的作用。一些R.gnavus菌株能够代谢人乳低聚糖(HMO)和粘蛋白，其结构聚糖相似性进一步支持该物种在其他细菌定植过程中发挥重要作用的假设。

▸ R.gnavus在成年后也持续存在于肠道

R.gnavus在成年后也持续存在；根据对来自北美和欧洲的健康成年人的粪便样本的宏基因组测序，发现它是存在于≥90%的个体中的物种。

最近，在来自中国、埃塞俄比亚、西班牙、美国和瑞典的健康成年人的公开肠道微生物群宏基因组中发现了R.gnavus平均丰度为0.3%。

谷禾多年的检测数据显示，国人活泼瘤胃球菌(R.gnavus)检出率超过95%，表明其在人群中普遍存在，是肠道微生物群的基本组成部分。

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▸ R.gnavus有助于消化复杂的碳水化合物

瘤胃球菌是分解碳水化合物最有效的细菌属之一。我们知道瘤胃球菌是“降解抗性淀粉的关键菌”。瘤胃球菌能有效地分解坚硬的植物物质，如细胞壁，这有助于人体消化水果蔬菜，不太可能引起胃痛。

注：抗性淀粉是在小扁豆、豆类和未加工的全谷物等高纤维食物中发现的复杂碳水化合物。

这种细菌具有特殊的酶，可以将这些复杂的淀粉降解成更简单的分子。这也与它利用一些母乳低聚糖和在粘蛋白聚糖表位上觅食的能力有关。值得注意的是，R.gnavus ATCC 29149具有一种独特的唾液酸代谢途径，专门用于2,7-脱水Neu5Ac。

R.gnavus碳水化合物的最终发酵产物包括乙酸盐、甲酸盐和乙醇，以及丙醇和丙酸盐，但不包括丁酸盐。

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R.gnavus过高相关的疾病
尽管活泼瘤胃球菌(R.gnavus)是人类肠道微生物群的组成部分，正常情况下在健康个体的肠道中普遍存在，但许多研究表明，当其丰度过高时，可能与多种疾病的发生发展存在密切关联。这些疾病不仅包括与肠道相关的疾病，如炎症性肠病(IBD)、肠易激综合征、结直肠癌，还涉及一些非肠道相关的疾病，如代谢性疾病和免疫系统紊乱等。

R.gnavus与疾病和潜在分子介质的关联

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Crost EH,et al.FEMS Microbiol Rev.2023

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炎症性肠病

克罗恩病(CD)和溃疡性结肠炎(UC)是多因素慢性炎症性肠病，一直与肠道微生物失调有关。越来越多的研究表明R.gnavus与炎症性肠病(IBD)之间存在正相关，尽管因果关系仍有待证明。

▸ R.gnavus在IBD患者中含量增加

分析了炎症性肠病(IBD)患者肠粘膜组织的早期研究表明，粘膜相关细菌的丰度增加。例如，与健康粘膜相比，R.gnavus和R.torques在CD和UC粘膜中含量更高，而主要的粘液降解细菌A.muciniphila在CD和UC粘膜中的含量明显较低。

在一项后续研究中，分析了68名CD患者、84名未受影响的亲属和55名匹配的对照者粪便样本，并使用实时PCR进行定量。结果显示，R.gnavus是五种与菌群失调相关的细菌中唯一在克罗恩病(CD)中丰度增加的物种。

通过内窥镜采集IBD患者粘膜表面样本(43名UC患者、26名CD患者和14名非IBD对照)，利用16S rRNA 基因测序分析粘膜相关微生物群落。结果显示，与非IBD对照相比，CD患者变形菌门丰度显著增加，而厚壁菌门和拟杆菌门丰度显著降低。其中，埃希氏菌属、瘤胃球菌属(R.gnavus)、放线杆菌属和肠球菌属显著增加，而粪杆菌属、粪球菌属、普雷沃氏菌属和罗氏菌属显著减少。

▸ R.gnavus能够诱导产生炎性细胞因子

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一项研究发现，肠道细菌R.gnavus产生了炎性多糖，其种群在克罗恩病患者的症状发作期间丰度增加。R.gnavus可以合成并分泌具有鼠李糖骨架和葡萄糖侧链的复杂多糖glucorhamnan，它有效诱导树突细胞分泌炎性细胞因子(TNFα)，并可能导致R.gnavus与克罗恩病之间的关联。

另一项基于对40对双胞胎的肠道微生物群分析的研究显示，在回肠CD患者中，肠杆菌科和R.gnavus的丰度增加，而粪杆菌属(Faecalibacterium)和罗氏菌属(Roseburia)等核心细菌的消失。

▸ R.gnavus丰度与IBD疾病结果相关

R.gnavus是与克罗恩病相关的菌群，已被确定为导致克罗恩病症状的原因之一。在克罗恩病患者中活泼瘤胃球菌(R.gnavus)的相对丰度升高与症状严重相关。

通过Illumina MiSeq对IBD患者(70名UC，39名CD)及100名健康对照的粪便微生物群分析显示，它们在 IBD中表现出差异丰度。结合20名IBD患者和12名对照的宏基因组分析与R.gnavus分离株的全基因组测序，强调了R.gnavus菌株水平的重要性。

研究还揭示了IBD特异性、菌株特异性的基因，这些基因参与氧化应激反应、粘附、铁获取和粘蛋白利用，可能赋予R.gnavus在IBD患者肠道中的适应性优势。在小鼠模型中，提出了多种支持R.gnavus与 IBD关联的机制。

此外，分析了化疗后接受造血细胞移植和干细胞植入的癌症患者的>10000个纵向微生物群样本，发现R.gnavus的绝对丰度与淋巴细胞率负相关，与其生长速率正相关，表明R.gnavus可能驱动高中性粒细胞与淋巴细胞比率，这一特征与IBD不良预后密切相关。

注：R.gnavus的富集还与CD患者的心理评分呈正相关，与次级胆汁酸TDCA和TLCA呈负相关，进一步表明其与患者心理状态和疾病进展的关联。

综上所述，一些研究人员认为R.gnavus可以作为 炎症性肠病(IBD)的生物标志物，但因果关系仍有待证明。

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肠易激综合征

肠易激综合征(IBS)是一种慢性异质性疾病，影响约6%的人口。IBS的病理生理学是多因素的，其中包括肠道微生物群的改变。

对IBS患者、健康个体粪便和结肠活检样本，以及小鼠模型样本的细菌测序分析表明，症状和炎症的严重程度可能与粘液相关细菌(如R.gnavus)的变化密切相关。

▸ 在腹泻型IBS患者中明显更丰富

对80名IBS患者(16-70岁)和65名无IBS对照的粪便进行鸟枪法和16S rRNA 测序显示，R.gnavus和毛螺菌科其他物种在 IBS 中显著更丰富，尤其在腹泻型IBS(IBS-D)患者中，与外周5-羟色胺(5-HT)水平和严重症状相关。

这一现象也在R.gnavus单定植小鼠中得到验证。代谢组学和宏基因组学研究表明，R.gnavus的富集与二氢蝶酸水平降低密切相关，二氢蝶酸是叶酸合成的重要中间体，其失调可能导致IBS病理变化。

此外，在新诊断的初治IBD或IBS患者(13UC、10CD和26IBS)与健康对照中，基于粪便和粘膜微生物群的16S rRNA 基因测序进一步证实了R.gnavus 作为区分疾病表型潜在生物标志物的作用。

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结直肠癌

多项宏基因组学研究表明，结直肠癌(CRC)与肠粘膜相关微生物群的显著变化有关。

▸ 粘膜菌群失调与肿瘤形成存在关联

异常隐窝病灶(ACF)是CRC患者结肠中最早可识别的形态学病灶。对接受结肠镜筛查或监测个体的粘附细菌分析显示，与正常粘膜相比，ACF的细菌微生物组谱异质性显著更高；KRAS癌基因突变与R.gnavus呈正相关，提示特定结肠细菌与CRC相关突变之间可能存在联系。

这些结果表明，正常粘膜微生物群的扰动可能是早期肿瘤形成的危险因素，粘膜菌群失调可能影响ACF的组织微环境和行为，促进其向高级肿瘤发展。

此外，最近一项研究通过16S扩增子测序分析CRC患者治疗前后肠道微生物群，发现R.gnavus与脂肪细胞因子信号通路和过氧化物酶体通路相关。

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过敏、免疫和炎症

▸ R.gnavus可能对特应性皮炎有一定保护作用

肠道微生物组失调与儿童过敏密切相关，R.gnavus 是儿童过敏的重要参与者。研究表明，患特应性皮炎(AD)的婴儿肠道微生物群与健康婴儿存在差异。通过对129名婴儿队列中随机选取的40名6个月大婴儿(20名对照组，20名AD患者)的肠道微生物组进行全宏基因组测序，发现与免疫发育相关的功能基因存在差异。AD组中A.muciniphila、R.gnavus和Lachnospiraceae bacterium 2_1_58FAA的定植减少，与免疫发育迟缓显著相关。临床前研究进一步支持了R.gnavus在特应性皮炎模型中的保护作用。

▸ 食物或呼吸道过敏儿童中R.gnavus升高

相比之下，在受食物或呼吸道过敏影响的儿童中观察到R.gnavus(和F.prausnitzii)的丰度更高。在一项前瞻性双胞胎队列的研究中，在过敏表现出现之前观察到粪便微生物群中R.gnavus的丰度增加，并且与呼吸道过敏或呼吸道过敏与特应性湿疹共存有关。

在小鼠模型中，添加R.gnavus ATCC 29149 导致气道高反应性和炎症(哮喘)，表现为结肠和肺中辅助T细胞2的扩增，以及嗜酸性粒细胞和肥大细胞浸润结肠和肺实质。

▸ 一些炎症反应中R.gnavus增多

系统性红斑狼疮(SLE)患者中R.gnavus丰度显著增加，且与整体疾病活动呈正比，在狼疮性肾炎患者中尤为明显。狼疮性肾炎患者的粪便中sIgA包被的R.gnavus细菌更多，血清IgG水平升高，主要针对R.gnavus菌株特异性细胞壁脂聚糖抗原。

R.gnavus水平升高也与脊柱关节炎相关，这是一类炎症性风湿病，但其机制尚不明确。此外，COVID-19患者(未使用抗生素)及长期并发症患者的肠道微生物组中R.gnavus水平较高，可能与细菌的肠肺易位或免疫与炎症调节有关。

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代谢综合征

▸ R.gnavus与体脂率、腰围、血清甘油三酯等指标相关

R.gnavus与代谢综合征的多个特征密切相关，包括体脂百分比增加。这一关联得到了以挪威20-94岁参与者为基础的大型发现队列(n=2875)及两个复制队列(n=999和n=1341)的分析支持。

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在联合队列中，33.7%的参与者检测到R.gnavus，其存在与脂肪量、腰围、血清甘油三酯、C反应蛋白(CRP)、HbA1c增加及HDL降低相关。这些关联在调整混杂因素后依然显著，且在不同性别和年龄（以中位年龄 59.6 岁为界）分层分析中表现一致。

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肥胖

▸ R.gnavus在肥胖者中更丰富

在一项横断面多种族肥胖表型研究(812 名男性，843名女性，60-77 岁)中，16S rRNA 基因测序显示 R.gnavus与能量调整饮食炎症指数(E-DII)和肥胖表型相关。

另一项研究发现，在41名BMI正常者中，R.gnavus 与内脏脂肪密切相关，并与代谢指标呈正相关。早期研究也表明，R.gnavus在肥胖者中明显更丰富，并在减重期间减少，且与高BMI呈正相关。此外，一项研究显示，R.gnavus在对减肥手术无反应的患者中更为丰富。

注：瘤胃球菌喜欢植物中的多糖。如果肠道中有过多的瘤胃球菌，可想而知细胞会吸收更多的糖，那就不可避免地导致体重增加。

▸ R.gnavus会影响脂质代谢及信号通路

最近的动物研究表明，R.gnavus影响宿主代谢物。在高脂肪饮食小鼠中，R.gnavus影响肝脏的信号通路和下游脂质代谢，特别是降低FGF21表达，增加肝脏甘油三酯水平、血清总胆固醇和低密度脂蛋白(LDL)水平，所有这些都会导致代谢紊乱。

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冠状动脉和肝脏疾病

▸ 冠状动脉疾病晚期患者R.gnavus相对丰度增加

肠道微生物组的改变与心血管疾病相关。一项病例对照研究通过16S rRNA测序分析了53名晚期冠状动脉疾病(CAD)患者与53名年龄、性别、种族和BMI匹配的对照者的粪便微生物群，发现CAD患者的肠道微生物组丰富度和均匀度降低。R.gnavus是相对丰度增加超过数倍的五个分类群之一，并在调整糖尿病和血脂异常等风险因素后，与晚期CAD的存在显著相关。

▸ 在脂肪性肝病肝硬化中丰度显著增加

宏基因组测序显示，R.gnavus是脂肪性肝病(MASLD)肝硬化和脂肪性肝病-肝细胞癌(HCC)患者中最丰富的五种细菌之一，且在MASLD-HCC患者中丰度最高。

此外，R.gnavus与MASLD-HCC和MASLD肝硬化患者的细胞毒性CD8+ T细胞呈负相关，而在MASLD合并冠心病患者中，其丰度低于仅患冠心病的个体。然而，这些研究未包含MASLD对照组，限制了对MASLD肠道微生物组的理解。

已有研究表明，与健康对照和脂肪性肝病对照相比，脂肪性肝病肝硬化患者的R.gnavus丰度显著增加，暗示其可能与脂肪性肝病向肝硬化的进展有关。

▸ 驱动肝性脑病

高达50-70%的肝硬化患者会发展为肝性脑病(HE)，这与肠道菌群失调密切相关，机制尚不清楚。通过构建肠脑模块评估宏基因组数据集中的细菌神经毒素，研究人员发现主要来自R.gnavus的苯丙氨酸脱羧酶(PDC)基因在肝硬化患者中增加了约10倍，在HE患者中更高。

用R.gnavus定植的肝硬化、不健康的小鼠表现出脑苯乙胺(PEA)积累，以及记忆障碍、对称性震颤和皮层特异性神经元丢失，通常见于肝性脑病患者。

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2型糖尿病

▸ 2型糖尿病患者中R.gnavus较高，而抗炎细菌丰度较低

肠道菌群的变化和慢性低度炎症在2型糖尿病(T2D)发展中起关键作用。一项对T2D患者粪便样本的初步研究发现，R.gnavus、Lactobacillus ruminis、Bacteroides caccae、Butyricimonas 和 Collinsella aerofaciens丰度较高，而抗炎细菌F.prausnitzii和Butyrivibrio丰度较低。

在一项随访的人群队列研究中，R.gnavus被确定为与新发2型糖尿病(T2D)持续相关的四个物种之一。对134名糖尿病前期成年人的分析显示，梭菌目(Clostridiales)和阿克曼菌(A.muciniphila)丰度降低，而R.gnavus丰度增加。一项基于258名T2D患者的研究发现，富含R.gnavus的微生物簇与适中血糖、严重胰岛素抵抗、高胆固醇水平相关。

▸ 与妊娠晚期空腹血糖呈正相关

妊娠糖尿病(GDM)研究表明，R.gnavus与妊娠晚期空腹血糖呈正相关。此外，糖尿病周围神经病变(DPN)研究显示，甘氨酸熊去氧胆酸和牛磺熊去氧胆酸与R.gnavus和Phascolarctobacterium的丰度呈正相关。

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感染与脓毒症

▸ R.gnavus可能导致外周感染及血液感染

R.gnavus感染病例包括血液恶性肿瘤和外周感染，如泌尿生殖系统感染。例如，一名患深部浸润性子宫内膜异位症和盆腔炎的女性在双侧输卵管卵巢脓肿中培养出R.gnavus。

R.gnavus血流感染还与憩室病、化脓性关节炎、胆囊穿孔、多发性骨髓瘤和乙状结肠癌化疗患者的肠穿孔以及小肠疝和穿孔引起的粪便腹膜炎相关。这些研究表明R.gnavus感染的致病性与胃肠道损伤密切相关。

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神经系统疾病

新出现的证据表明，微生物失调可导致神经认知障碍的发生和发展，如精神分裂症、抑郁症、双相情感障碍、焦虑症和痴呆症。

有人认为，饮食、生活方式、遗传因素和外部压力源“合作”调节肠道微生物群组成，从而影响大脑的反应。越来越多的研究报告了患有神经系统疾病的患者R.gnavus水平的变化。

▸ 焦虑症、脑癫痫患者R.gnavus增加

尽管研究规模有限，但焦虑症患者的肠道微生物丰富度和多样性显著降低，同时R.gnavus丰度增加。一项为期8周的临床试验测试了益生菌对抑郁症的治疗效果，结果显示益生菌组和安慰剂组均有症状减轻，但肠道微生物群未发生显著变化。然而，重度抑郁患者的R.gnavus相对丰度显著增加，并与抑郁焦虑压力量表评分呈正相关。

另一项研究发现，R.gnavus与脑癫痫患者的癫痫发作显著正相关，这种神经系统疾病以癫痫发作易感性为特征，与健康对照组相比差异明显。

▸ 阿尔茨海默病和认知障碍患者中R.gnavus丰度增加

随着人口老龄化的加剧，微生物代谢物在神经退行性疾病如阿尔茨海默病(AD)和帕金森病(PD)进展中的作用受到越来越多关注。在AD患者中，主要特征是淀粉样蛋白β(Aβ)在记忆相关脑区的积累。一项基于AD小鼠模型的研究发现，Aβ蛋白的过表达显著影响肠道微生物群，其抗菌活性导致R.gnavus等物种的丰度变化。

另一项研究调查了PD患者的肠道微生物群，并根据疾病严重程度分组。结果显示，路易体痴呆患者中R.gnavus和粪杆菌的相对丰度更高。这与另一项研究的结果一致，该研究发现帕金森病(PD)患者肠道中R.gnavus的丰度显著高于健康对照组。

在易患神经认知障碍的老年人和患有心理症状的克罗恩病患者中观察到R.gnavus的富集。与健康对照相比，中风后认知障碍患者的R.gnavus丰度增加，且与认知测试结果呈负相关。对患偏头痛的老年妇女与健康对照(年龄和BMI匹配)的粪便样本进行宏基因组学分析显示，R.gnavus是偏头痛组中显著富集的物种之一。

综上所述，这些研究表明R.gnavus在神经系统疾病中的丰度增加，尽管因果关系尚未明确。文献倾向于将粘膜相关或粘液溶解细菌的存在与肠道屏障通透性增加或炎症相关联，导致细菌代谢物或分子泄漏，触发炎症并向大脑发出信号。例如R.gnavus ATCC 29149 能够将色氨酸脱羧形成色胺，提高了肠道和中枢神经系统互作的可能性。

然而，目前尚无证据表明R.gnavus能物理改变粘膜屏障。与多形拟杆菌(Bacteroides thetaiotaomicron)或A.muciniphila等物种因其广泛的粘蛋白-聚糖降解能力可分解完整的粘蛋白聚糖链不同，R.gnavus的粘蛋白聚糖降解能力具有菌株特异性，仅限于从上皮屏障外觅食聚糖表位。

R.gnavus与疾病关联的研究

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Crost EH,et al.FEMS Microbiol Rev.2023

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调节R.gnavus的因素
▸ 高糖高肉会增加R.gnavus

饮食是肠道微生物群的主要调节因素。在题为“满足欧洲老年人口健康老龄化特定需求的新饮食策略”(NU-AGE)的研究中，调查了饮食、肠道微生物群和认知之间的关联，结果表明R.gnavus和Collinsella spp.与富含动物产品的饮食有关，被称为“促炎物种”。

通过对多种族队列研究(5936名参与者)的粪便样本进行16S rRNA基因测序，确定了饮食质量与肠道微生物组的长期关联。结果显示，R.gnavus的存在与健康饮食指数呈负相关。

健康饮食指数(HEI)由13个组成部分组成，最高100分，包括9个充足性组成部分(总水果、全水果、总蔬菜、蔬菜和豆类、全谷物、乳制品、总蛋白质食品、海鲜和植物蛋白以及脂肪酸)以及四个适度成分(精制谷物、钠、添加糖和饱和脂肪)。大多数成分按每1000大卡摄入量的摄入量评分。2

以羊肉、猪肉等红肉为基础的饮食会增加活泼瘤胃球菌(Ruminococcus gnavus)的丰度。

此外，经常食用糖果、饮料、糕点等，也会导致Ruminococcus gnavus升高，并降低了肠道中某些有益菌。

▸ 富含多酚的食物有助于减少R.gnavus

针对R.gnavus的饮食干预研究较少。一项对23名健康个体的随机交叉试验发现，在高红肉饮食中添加高直链淀粉玉米可降低R.gnavus的比例；补充富含多酚的红树莓可减少糖尿病前期和胰岛素抵抗成人的R.gnavus。这表明针对活泼瘤胃球菌(R.gnavus)的饮食干预可作为促进健康的策略。

▸ 益生菌调节

唾液乳杆菌(Lactobacillus salivarius Ren)显著减少R.gnavus的数量。

Lactobacillus paracasei DG干预后，瘤胃球菌丰度下降55%(P = 0.016)

口服长双歧杆菌BB536 和鼠李糖乳杆菌HN001 1个月后，Ruminococcus gnavus丰度减少。

此外，我们推测多形拟杆菌(Bacteroides thetaiotaomicron)等能够降解碳水化合物的有益细菌可能会与R.gnavus竞争，从而抑制R.gnavus的丰度。

但在注射了乳杆菌的小鼠小肠微生物群中，瘤胃球菌过度生长。

以下的细菌也可能对R.gnavus具有抑制作用

Bifidobacterium

Coriobacteriales

Adlercreutzia

Collinsella

Bacteroidales

Bacteroides

Porphyromonadaceae

Odoribacter

Parabacteroides

Porphyromonas

Prevotella

Rikenellaceae

Alistipes

Turicibacter

Streptococcus

Clostridiales

Catabacteriaceae

Clostridium

Clostridiales incertae sedis

Peptoniphilus

Clostridiales Family XIII. Incertae Sedis

Lachnospiraceae

Blautia

Lachnospiraceae

Coprococcus

Dorea

Eubacterium

Lachnobacterium

Lachnospira

Roseburia

Lachnospiraceae

Peptococcaceae

Ruminococcaceae

Ruminiclostridium

Acetivibrio

Eubacterium

Faecalibacterium

Oscillospira

Ruminococcus

Acidaminococcus

Dialister

Phascolarctobacterium

Veillonella

Rubrivivax

Alcaligenaceae

Oxalobacter

Bilophila

Desulfovibrio

Campylobacteraceae

Enterobacteriaceae

Escherichia

Erysipelotrichaceae

Erysipelotrichaceae

Holdemania

Akkermansia

▸ 益生元调节

施用低聚半乳糖(GOS)后，R.gnavus丰度下降。

龙舌兰菊粉，3周，随机对照试验，交叉试验，R.gnavus减少。

玉米可溶性纤维21g/d, 3周，随机对照试验，交叉试验，R.gnavus减少。

结 语
尽管活泼瘤胃球菌（Ruminococcus gnavus）是人类肠道微生物群的重要组成部分，通常在健康个体的肠道中广泛存在，但研究表明，其丰度的异常升高可能与多种疾病的发生和发展密切相关。这些疾病不仅包括肠道相关疾病，如炎症性肠病（IBD）、肠易激综合征（IBS）和结直肠癌，还涉及非肠道相关疾病，如神经发育障碍、神经系统疾病、代谢性疾病以及免疫系统紊乱等。

例如，除了最近《Nature Medicine》揭示活泼瘤胃球菌可通过苯丙氨酸脱羧酶及其代谢产物苯乙胺驱动肝性脑病，为肝性脑病提供了潜在诊疗靶点。 今年江南大学王鸿超团队基于机器学习识别关键菌群，发现肥胖个体中肠道共生菌活泼瘤胃球菌的丰度增加，且与临床指标显著相关，且通过调节胆汁酸代谢(如促进次级胆汁酸的生成)对宿主代谢产生不利影响，间接阻碍了体重的下降；并可能导致肝脏损伤。

因此，监测和预防活泼瘤胃球菌丰度的异常升高对于维持肠道菌群平衡和降低疾病风险具有重要意义。然而，要实现这一目标，需要建立可靠的健康人群和疾病人群的肠道微生物数据库，以明确健康状态下该菌的正常丰度范围及其在疾病状态下的异常变化边界。这些数据库应包括不同年龄、性别、生活方式和地理区域的健康人群数据，同时结合疾病人群的微生物组特征，明确活泼瘤胃球菌的丰度变化与疾病的关联模式。通过这些数据的积累和分析，不仅可以更准确地识别活泼瘤胃球菌的异常丰度阈值，还能为个性化的肠道健康管理和疾病预防策略提供科学支持。

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