摘要

胃肠道微生物群包括细菌、古生菌、病毒、真菌和其他真核生物。属双歧杆菌属一旦被认为是显性的，它对宿主的免疫、激素和代谢稳态有重要作用。近年来的研究表明，类菌孢素氨基酸(Mycosporine-like Amino Acids, MAAs)具有益生前作用，通过调节肠道上皮细胞、巨噬细胞和淋巴细胞的增殖和分化来调节宿主免疫。的安全双歧杆菌属物种是已知的;虽然它们不产生MAAs，但它们的存在对肠道免疫反应的连续性是必需的。因此我们假设如果我们能创造双歧杆菌通过基因工程产生MAAs的物种，它们可能具有更强的免疫刺激特性，并可能作为更有效的药物用于由受损微生物群继发的肠道疾病。

关键词

Mycosporine-like氨基酸;双歧杆菌；基因工程

介绍

微生物在人体内紧密地生活在一起。肠道微生物群包含许多不同的共生、共生和致病微生物生态群落[1,2]。肠道微生物群具有抗炎、抗氧化、抗源性作用，有助于宿主的免疫、激素和代谢稳态[3,4]。益生菌通过改变肠道菌群环境使其对病原体不利;产生抗菌肽。随着肠道微生物群成为不同疾病的靶点，益生菌在食品中的掺入越来越多，以保证食品的安全和健康。此外，不同的生物活性产品局部作用于胃肠道，并在不同的疾病进展中被研究，以调节肠道微生物群，而无系统性抗感染活性[6]。属双歧杆菌属属于放线菌门，由革兰氏阳性的，不动的，经常分枝的厌氧菌组成。双歧杆菌是人类结肠微生物的主要种类之一，常被用作益生菌剂[7,8]。双歧杆菌属物种具有免疫调节、代谢和抗炎作用，这些作用在ın其他胃肠道菌群物种中未见[7,9]。双歧杆菌具有最高水平的内在过氧化氢抗性，导致抗氧化活性[10]。双歧杆菌的许多研究表明寡糖代谢;它与其他菌株的区别在于其发酵能力[7,11]。双歧杆菌利用果糖- 6-磷酸酮醇酶途径发酵碳水化合物，不易消化的果聚糖通过该途径转化为短链脂肪酸(SCFA)作为丁酸盐，对肠道免疫和代谢[12]有有益作用。双歧杆菌是丁酸生产的主要来源，在许多食品中用作益生菌成分[13,14]。最近，短链脂肪酸的减少被认为是抗生素相关性腹泻、炎症性肠病、眼袋炎和其他肠道功能障碍[15]的原因。

为什么是类菌孢素氨基酸?

MAAs是一种低分子量（<400 Da）氨基酸。它们具有抗坏血酸性质和高变性温度，具有水溶性[14]。MAAs可作为紫外线吸收剂和光保护剂[16-18]。它们促进有害微生物群环境中有益细菌的生长。MAA是红藻的独特成分，海藻成分被认为是肠道疾病中微生物群的支持性强化[19-22]。MAA已被证明可调节肠上皮细胞分化和细胞因子（IL-1β，IL-6）产生[23,24]。细胞因子产生增加，NF-κB活化诱导上皮肠细胞增殖效应，并在继发于右旋糖酐硫酸钠的实验性结肠炎中保护它们[24-28]。比起现场实验显示MAAs具有抗炎作用，提示其可增强膜屏障功能[29,30]。MAAs的生物合成途径有两种。MAAs的生物合成途径首先是莽草酸途径[31]，即芳香族氨基酸的合成途径。第二个MAAs生物合成途径是戊糖磷酸途径[32]。在这两种途径中，4-脱氧gadusol是用于产生所有MAAs的共同前体。转醛缩酶是戊糖磷酸途径非氧化相的一种酶，双歧杆菌菌株具有转醛缩酶。来自革兰氏阳性细菌的MAAs生物合成基因簇已被证实为[33]。项圈藻variabilistPCC 7937 (藻青菌)能够合成MAAs[32]。基因组研究确定了一组基因，YP_324358（预测DHQ合酶）和YP_324357（O-甲基转移酶），它们仅在变化莫测PCC 7937在其他蓝藻中缺失。鱼腥藻．PCC o7120在基因组转移(YP_324358和YP_324357基因)后开始产生MAAs变化莫测PCC 7937[34]。双歧杆菌动物亚种。在模拟胃肠道处理[35]中，lactis KLDS 2.0603菌株的存活率和粘附能力最高。比较基因组分析表明，KLDS 2.0603与BB-12菌株的全基因组序列最相似。看来,藻青菌是MAAs的来源，我们假设参与MAAs生物合成的蓝藻基因可以转移到双歧杆菌animalis无性系种群。Lactis BB-12。

结论

目前尚无关于双歧杆菌和MAAs生物合成的临床资料。创建双歧杆菌属产生MAAs的物种通过基因工程可以使微生物群质量更好，对人类健康更有帮助。MAAs产生通过基因工程不仅可以作为益生菌，还可以作为炎症性肠病、肠易激综合征或慢性腹泻的药物。我们认为，这种组合的产生可以为肠道疾病治疗打开一扇新的大门。

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引用:Bozkurt HS, Kara B(2017)双歧杆菌与类菌孢素氨基酸合作:肠道疾病治疗的新时代?J胃失调3(2):doi http://dx.doi.org/10.16966/2381-8689.134

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出版的历史:

收到日期:2017年9月12日

接受日期:2017年10月18日

发表日期:2017年10月25日