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霍尔德曼氏菌属(Holdemania)是一种棒状或杆状的革兰氏阳性细菌,属于厚壁菌门下的丹毒丝菌科。严格厌氧,不形成芽孢。
其表现出对糖类的代谢能力,能够发酵葡萄糖和其他糖类如阿拉伯糖、纤维二糖、赤藓糖醇等。并产生乙酸,乳酸和琥珀酸,有时还会产生少量甲酸。还发现Holdemania与色氨酸代谢呈正相关,这可能是其影响神经系统疾病的一个机制。
Holdemania通常被认为是人体肠道正常菌群的一部分,在谷禾健康人群检出率为29.33%,在维持肠道微生态平衡中起一定作用,大多数情况下,Holdemania属菌不会引起疾病,是人体共生的细菌。但研究发现其丰度过高与脂质代谢紊乱的严重程度相关。之前的报告还表明,肠道中高丰度的霍尔德曼氏菌会诱导炎症反应。
谷禾查找并整理了相关文献资料,发现霍尔德曼氏菌属(Holdemania)与脂质和葡萄糖代谢受损有关,其在II型糖尿病和肥胖等代谢性疾病中具有潜在危害作用。
此外研究发现在肝炎、抑郁症、肠易激综合征、肺动脉高压、心房颤动、痛风、过敏性哮喘和非酒精性脂肪肝等病症中,Holdemania的相对丰度明显增加。而在胰腺炎、肾结石中Holdemania的丰度减少。此外,一些研究表明霍尔德曼氏菌属可能对巴雷特食管和癌症治疗具有一定的积极作用。
鸭肉、羊肉、乳制品和藻类蔬菜等饮食因素以及利福昔明和伊匹单抗+纳武单抗等药物会增加Holdemanella属的相对丰度。锌过载时Holdemania的丰度也会增加。而使用二陈汤、夏桑菊、针刺疗法等有助于减少Holdemania的丰度。
关于霍尔德曼氏菌属(Holdemania)的研究资料相对有限,本文将根据该菌相关的研究结果以及检测实践数据来综合分享该菌的相关信息和健康特性及其干预措施。
01基本属性1
细胞形态
霍尔德曼氏菌属(Holdemania)是一种棒状或杆状的革兰氏阳性细菌,最早于1997年被发现,大小约0.5-1.2μm×1.5-6μm,更长的细胞有中央到末端的肿胀。无鞭毛,成对或短链出现,不产生孢子。
该菌的细胞壁含有B组胞壁质类型(B1δ(L-Ala)-D-Glu-L-Asp-L-Lys),这种类型在任何其他细菌物种中均未观察到。
在琼脂上生长的菌落直径为1.0毫米。它们是圆形、完整的、半透明的,具有颗粒状外观。通过葡萄糖肉汤培养浑浊并含有白色沉淀物。
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生长条件
该菌属通常在37°C下生长最佳,但也能在25°C至45°C的温度范围内生长。它们是专性厌氧菌,不能在有氧条件下生长。适宜生长的pH范围是6.5-7.5,最佳pH是7.0。人体大肠的环境非常适宜其生长。
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代谢特征
Holdemania有严格的无氧代谢,通常表现出对糖类的代谢能力,而不是蛋白质分解。能够发酵葡萄糖和其他糖类。例如阿拉伯糖、纤维二糖、赤藓糖醇、甘露糖、麦芽糖、甘露糖、棉子糖、鼠李糖、核糖、山梨醇、淀粉、海藻糖或木糖等。
通过代谢葡萄糖的最终产物是乙酸,乳酸和琥珀酸,有时还会产生少量甲酸。不产生过氧化氢酶和吲哚。
此外还发现Holdemania与色氨酸代谢呈正相关,与异丁酸呈负相关。
4
抗生素敏感性
霍尔德曼氏菌属(Holdemania)对万古霉素具有耐药性,但对特定的抗生素敏感,如在一些研究中观察到的对青霉素类和大环内酯类抗生素的敏感性。
5
霍尔德曼氏菌属下的物种
Holdemania filiformis是该菌属的模式种,此外还可以对其他物种进行细分。
Holdemania filiformis
-Holdemania filiformis DSM 12042
Holdemania massiliensis
-Holdemania massiliensis AP2
未分类的 Holdemania
-Holdemania sp.
-Holdemania sp. 1001095H_141210_F2
-Holdemania sp. 1001302B_160321_E10
-Holdemania sp. cp07.24
-Holdemania sp. Marseille-P2844
-Holdemania sp. P15wH7
-Holdemania sp. P23wH1
具有致病性的物种:
Holdemania filiformis
Holdemania sp AP2
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基因组结构
霍尔德曼氏菌属(Holdemania)的DNA G+C 含量(mol%):38
霍尔德曼氏菌属的模式菌种Holdemania filiformis有一条环状染色体,由3932923个碱基对组成,该基因组采用宏基因组测序法进行测序,已识别出4223个假定的蛋白质编码区。
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人群中的分布特征
研究表明,霍尔德曼氏菌属(Holdemania)在不同人群中的分布特征存在差异。
儿童和老年人群中Holdemania的丰度较低,而成年人群中丰度较高。这可能与年龄相关的生理变化和免疫系统成熟度有关。性别方面,目前的数据并不充分,但初步研究指出Holdemania在女性中的丰度较高,而在男性中的丰度较低。
Holdemania属的分布特征与地理区域密切相关。不同地区的环境条件、饮食习惯及生活方式等因素都可能对其在人群中的存在产生影响。一项针对亚洲和西方国家的微生物群落研究显示,Holdemania属 在亚洲人群中更为常见。
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与其他菌群的互作
Holdemania与其他微生物之间存在复杂的互作关系。这些互作可以是共生的、促进的或拮抗的,具体取决于环境条件和微生物群的组成。以下是一些可能的互作方式。
能够增强下列菌属的生长:
•Bacteroidales
•Bacteroides
•Odoribacter
•Peptococcaceae
能够抑制下列菌属的生长:
•Bifidobacterium
•Coriobacteriales
•Adlercreutzia
•Collinsella
•Porphyromonas
•Prevotella
•Clostridium
•Clostridiales incertae sedis
•Clostridiales Family XIII. Incertae Sedis
•Blautia
•Coprococcus
•Dorea
•Lachnospiraceae
•Ruminococcaceae
•Ruminococcus
•Dialister
•Campylobacteraceae
•Erysipelotrichaceae
02健康特性
谷禾查找并整理了相关文献资料,发现霍尔德曼氏菌属(Holdemania)的丰度变化与健康状态或一些疾病存在关联。
研究显示,在肝炎、抑郁症、肠易激综合征、肺动脉高压、心房颤动、痛风、过敏性哮喘和非酒精性脂肪肝等病症中,Holdemania的相对丰度明显增加。
Part 1Holdemania高丰度相关▼
前列腺炎、肝炎
霍尔德曼氏菌属(Holdemania)属于丹毒丝菌科,是一个相对不典型的属。它存在于各种环境中,包括动物的胃肠道。一些观察性研究表明,在患有肝炎、肺炎和神经炎症等各种炎症性疾病的患者肠道中,Holdemania的丰度显著增加。
推测其丰度的变化可能影响肠道屏障的完整性,促进微生物产物易位到血液中,诱导IL-8的产生,这被认为是一种潜在的促炎机制,从而引发炎症反应。此外发现Holdemania数量增加还会带来前列腺炎风险,可能与前列腺炎风险呈正相关。
▼抑郁症
研究发现,抑郁症患者的肠道菌群发生改变,其中Butyricicoccus、Coprococcus、Faecalibacterium、Fusicatenibacter、Romboutsia的含量持续下降,而Eggerthella、Enterococcus、Flavonifractor、Holdemania 和 Streptococcus的含量增加。
这些肠道菌群可能通过影响色氨酸代谢来调节大脑功能。一些编码色氨酸合酶基因的细菌,如肠球菌、乳杆菌和Oscillibacter,被发现在研究中增加。Trp和5-HTP(5-HT的前体)可以通过血脑屏障(BBB),成为脑内5-HT的前体。
同时在患有沮丧的个体中观察到Holdemania的增多,这表明这种细菌与抑郁症状之间可能存在联系。
抑郁症性高血压(DEP-HTN)患者肠道细菌主要富集的菌落包括Eubacterium siraeum、Alistipes obesi、Holdemania filiformis、Lachnospiraceae bacterium 1.1.57FAA和Streptococcus salivariu,这5种细菌的丰度较高。
▼肠易激综合征
在属水平上,霍尔德曼氏菌属(Holdemania)在肠易激综合征(IBS)患者中显著高于对照组。IBS 粪便样本中有9个属显著丰富,包括Akkermansia、Blautia、Coprococcus、Granulicatella、Holdemania、Oribacterium、Oscillospira、Parabacteroides和Sutterella。
食物蛋白诱导的小肠结肠炎综合征(FPIES)患儿的粪便菌群失调,表现为:青春双歧杆菌显著减少,拟杆菌属(尤其是脆弱拟杆菌)、Holdemania、Lachnobacterium、鲁氏不动杆菌等菌增加,而双歧杆菌利用寡糖产生短链脂肪酸的代谢通路显著减少。
▼主观记忆障碍
来自大型前瞻性队列的老年女性的研究中,报告有2个或更多主观记忆障碍(SMC)的女性与报告仅有1个或没有的女性相比,霍尔德曼氏菌属(Holdemania)和脱硫弧菌科的相对丰度更高。
与主观记忆障碍(SMC)少于2个的女性相比,SMC 有2个以上女性的Holdemania和脱硫弧菌科的相对丰度分别高2.09倍和2.10倍。
▼肺动脉高压
肺动脉高压(PAH)患者可能导致丁酸球菌 (Butyricicoccus)和Holdemania的水平升高,同时降低无害梭菌(Clostridium innocuum)、Defluviitaleaceae UCG011、Eisenbergiella和Ruminiclostridium 5的水平 。
▼心房颤动
Holdemania与心房颤动(AF)风险相关,霍尔德曼氏菌属(Holdemania)与BMI显著相关,而霍尔德曼氏菌属通过BMI对心房颤动风险的中介作用比例为12.01%。
▼口腔溃疡
三种肠道微生物群与口腔溃疡呈正相关:Holdemania(比值比 [OR] = 1.005,95% 置信区间 [CI]:1.001-1.009,P = .019)、草酸杆菌(OR = 1.004,95% CI:1.000-1.007,P = .032)和瘤胃球菌科 UCG011(OR = 1.006,95% CI:1.001-1.011,P = .029)。
▼其他疾病
痛风
基于细菌 16sRNA 的测序结果表明,拟杆菌、Holdemania、Anaerotruncus 和其他几种细菌与痛风病呈正相关。
非酒精性脂肪肝
非酒精性脂肪肝(NAFLD)会导致Holdemania和瘤胃球菌丰度增加。
过敏性哮喘
霍尔德曼氏菌属(Holdemania)(P=0.046)与过敏性哮喘(AA)存在正相关关系。
慢性自发性荨麻疹
慢性自发性荨麻疹(CSU)和对照组肠道菌群Holdemania菌属相对丰度分别为0.04%、0.01%,两组间差异有统计学意义(P = 0.025)。
创伤性脊髓损伤
还分析了23名创伤性脊髓损伤(SCI)患者与23名健康对照,并报道了在创伤性脊髓损伤(SCI)患者中Parabacteroides、aliistipes、Phascolarctobacterium、Christensenella、Barnesiella、Holdemania、Eggerthella、nestiinimonas、Gordonibacter、Bilophila和Coprobacillus的丰度高于健康个体。
乙型肝炎肝硬化
研究发现,乙型肝炎肝硬化无腹水(HBLC-WOA)患者中:阿克曼菌属(Akkermansia)、另枝菌属(Alistipes)、肠杆菌属(Enterobacter)、霍尔德曼菌属(Holdemania)的丰度明显升高。
重症肌无力
此外,瘤胃球菌科UCG005属、 Holdemania、 Lachnoclostridium和真细菌属(反刍动物)与重症肌无力(MG)发生概率较大相关。
Part 2Holdemania低丰度相关
霍尔德曼氏菌属(Holdemania)在一些疾病中的丰度较高,与此同时,某些疾病中霍尔德曼氏菌属(Holdemania)的丰度可能会降低。
▼胰腺炎
已确定七种微生物群与胰腺炎的发展显著相关。宿主基因驱动的拟杆菌目和拟杆菌纲与胰腺炎风险增加有关。粪球菌属和裂解真杆菌组(Eubacterium fissicatena)也对胰腺炎的发展表现出促进作用。同时,急性胰腺炎与变形菌门和毛螺菌属呈正相关,与Holdemania属呈负相关。
▼认知障碍
一项对西班牙裔为主的认知障碍(CI)和不认知障碍(NC)个体中口腔和肠道微生物群的测序研究发现:认知障碍(CI)个体表现出一些肠道菌属的丰度下降,包括Shuttleworthia、Holdemania和Subdoligranulum。
▼肾结石
肾结石患者中显著降低的菌群:霍氏真杆菌、多尔氏菌属、啮齿杆菌、厌氧棒菌属、Ruminiclostridium_5、霍尔德曼氏菌属(Holdemania)、Fusicatenibacter、罕见小球菌属(Subdoligranulum)、戴阿利斯特菌属、Parasutterella、嗜胆菌属。
Part 3可能存在的益处
尽管霍尔德曼氏菌属(Holdemania)被发现在一些疾病中存在丰度的变化,但是也有一小部分研究发现霍尔德曼氏菌属(Holdemania)可能对一些疾病存在保护作用。
▼对巴雷特食管可能具有保护作用
研究发现,Alistipes、Lactobacillus、Prevotella 7和Ruminococcaceae UCG004是Barrett食管(BE)的危险因素,而Flavonifractor和Ruminococcaceae UCG004是食管腺癌(EAC)的危险因素。
另一方面,某些肠道微生物群似乎对BE和EAC都有保护作用。这些菌群包括Eubacterium、 Holdemania、Lactococcus和Actinomyces。
▼预防3-4期子宫内膜异位症
研究了肠道菌群与子宫内膜异位症不同阶段之间的因果关系。霍尔德曼氏菌属(Holdemania)和瘤胃球菌科UCG002可能在子宫内膜异位症的发展中起着至关重要的作用。
Holdemania和瘤胃球菌科UCG002参与肠道丁酸的产生。值得注意的是,瘤胃球菌科UCG002与调节性T细胞(Treg)呈正相关,其丰度与促炎细胞因子水平密切相关。
目前推测霍尔德曼氏菌属(Holdemania)是预防3-4期子宫内膜异位症的保护因素。相反,较高水平的瘤胃球菌科UCG002会增加1-2期子宫内膜异位症的风险。
▼在肿瘤治疗中的积极作用
霍尔德曼氏菌属(Holdemania)、多形拟杆菌和普鲁士尼茨菌在对肿瘤免疫治疗响应的患者中显著富集。
此外,肝细胞癌(HCC)恢复正常的群体有几个微生物属相对于延迟恢复(DR)患者显著富集,包括双歧杆菌、丹毒菌科、霍尔德曼氏菌属(Holdemania)。
03干预调节某些食物和药物的摄入可能对Holdemania的丰度产生影响,导致其水平升高或降低。这种影响取决于食物的种类、药物的成分以及个体的具体健康状况。通过调整饮食和药物使用,可以间接调节Holdemania的丰度。
▸ 导致Holdemania丰度增加✦ 果胶
果胶的添加富集了厚壁菌门的微生物成员,包括梭菌纲下的Mogibacteriaceae科、Lachnospiraceae(毛螺菌科)以及产芽胞菌科。
其中,毛螺菌科的Butyrivibrio(丁酸弧菌属)、Coprococcus(粪球菌属)、Moryella、Holdemania(霍尔德曼氏菌属)和Bulleidia属对果胶表现出显著的特异性。
✦ 纳米硒
代谢组学和微生物组学分析结果表明,纳米硒SeNPs能够参与调节机体脂质代谢途径,提高霍尔德曼氏菌的丰度及其代谢产物短链脂肪酸(乙酸、丙酸)的含量。
✦ 利福昔明
利福昔明干预后丰度升高的菌属包括粪杆菌属(Faecalibacterium)、嗜胆菌属(Bilophila)、副萨特氏菌属(Parasutterella)、粪芽孢菌属(Coprobacillus)、霍尔德曼菌(Holdemania)、双歧杆菌属、真杆菌属(Eubacterium)。
✦ 伊匹单抗+纳武单抗
使用伊匹单抗结合纳武单抗治疗的患者肠道内厚壁菌门的Faecalibacterium prausnitzii和Holdemania filiformis菌以及拟杆菌门的Bacteroides thetaiotamicron增多。
▸ 导致Holdemania丰度降低✦ 针刺疗法
2型糖尿病患者,通过针刺疗法,在细菌属、种水平上,针刺组的埃希菌属(Escherichia)、肠球菌属(Enterococcus)、明串珠菌属(Leuconostoc)、霍尔德曼氏菌属(Holdemania)、罗氏菌属(Rothia)、普雷沃氏菌属(Prevotella)、罗斯氏菌属(Roseburia)、弯曲杆菌属(Campylobacter)、厌氧棍状菌属(Anaerotruncus)、厌氧消化链球菌(Peptostreptococcus anaerobius)和Shuttleworthia satelles的丰度下降。
✦ 低FODMAP黑麦面包
一项随机临床试验比较低FODMAP黑麦面包与普通黑麦面包对肠易激综合征患者破坏菌群的影响,结果显示食用低FODMAP黑麦面包减少了拟杆菌、Flavonifractor、Holdemania、Parasutterella 和克雷伯菌的丰度。
✦ 夏桑菊
夏桑菊是一种上市药物和膳食补充剂,用于治疗具有炎症的代谢疾病。夏桑菊可以引起肠道菌群组成的变化,颤杆菌丰度增加,胆菌属、Candidatus Stoquefichus、Holdemania、Parasutterella和Rothia减少。
✦ 二陈汤
二陈汤(ECD):使用二陈汤主要减少了Prevotella、Blautia和Holdemania菌属的含量,这些菌属及丙酸水平与宿主肥胖表型(特别是脂质代谢紊乱)存在正相关关系。
✦ 开菲尔
使用开菲尔干预后Holdemania属的显著减少可能通过炎症产生了积极的微生物群组成变化。
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本文转自:谷禾健康
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GMT+8, 2024-11-23 03:47
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