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[转载]副萨特氏菌属(Parasutterella)——与肥胖、抑郁相关的肠道共生菌
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副萨特氏菌属(Parasutterella)是一种革兰氏阴性，严格厌氧菌，在谷禾的人群肠道样本数据库中检出率为84.13%，说明这个菌在大部分人肠道存在，甚至长期定植共生。
Parasutterella属占据特定肠道生态位，影响宿主代谢：来自小鼠、大鼠和人的Parasutterella均不能降解糖，也无法还原硝酸盐或产生吲哚，但能合成琥珀酸盐，并且该菌可能参与人体胆汁酸稳态维持和胆固醇代谢。同时肠道内芳香族氨基酸、胆红素、嘌呤和胆汁酸衍生物等代谢物也受该菌的影响。
作为肠道共生菌成员之一，Parasutterella的相对丰度与不同的宿主健康结果有关，例如在肥胖、2型糖尿病、焦虑和抑郁、炎症性肠病患者中，Parasutterella的丰度增加；但是又有一些研究发现Parasutterella可以降低危重肺炎风险，并对肾上腺功能有一定的影响。副萨特氏菌属(Parasutterella)可能根据具体情况发挥二分作用。
在人体研究和动物试验中，发现Parasutterella对抗生素给药和其他饮食干预(如益生元和抗性淀粉补充剂)有反应。过量食用高脂、超加工食品，缺乏维生素A会导致Parasutterella丰度增加，而食用虫草素、小麦麸质、白藜芦醇、阿拉伯半乳聚糖、发酵豆乳等可以降低Parasutterella丰度。
了解Parasutterella副萨特氏菌属(Parasutterella)是β变形菌门下的一个属，与萨特氏菌属(Sutterella)相似但又有所不同。是一种革兰氏阴性，严格厌氧的球菌或球杆菌，不产生孢子，大小为0.5-0.8×1.0-1.5微米。
在37°C的GAM琼脂上培育72小时后，Parasutterella菌落呈完整、圆形、凸面、半透明，直径为0.5-0.7mm。
doi: 10.1038/s41396-019-0364-5.
物种与分布
Parasutterella属包含两种类型的菌株，Parasutterella excrementihominis YIT11859和Parasutterella secunda YIT12071，它们首先从人类粪便中分离出来。
Parasutterella excrementihominis是该菌属的模式物种。
Parasutterella属的成员也存在于其他物种中，包括小鼠、大鼠、狗、猪、鸡、火鸡和小牛。
生长与代谢
Parasutterella可在37°C厌氧环境下生长，这与人体肠道内的环境相似，并且在谷禾的检测报告中，Parasutterella有较高的检出率，说明Parasutterella是肠道菌群的共生成员。
来自小鼠、大鼠和人的Parasutterella均不能降解糖(肉汤培养物中未检测到葡萄糖、果糖或乳酸的变化)，并且未检测到短链脂肪酸作为代谢的最终产物，此外对硝酸盐还原、吲哚生成、过氧化氢酶、脲酶和氧化酶活性以及七叶苷和明胶水解呈阴性。
但该菌能合成琥珀酸盐，其的定植还可引起小鼠肠道内芳香族氨基酸、胆红素、嘌呤和胆汁酸衍生物等菌群代谢物的改变。
胆汁酸的变化伴随着回肠胆汁酸转运基因、肝脏胆汁酸合成基因表达的改变，证明该细菌可能参与胆汁酸稳态维持和胆固醇代谢。
注：Parasutterella的丰度在发酵过程中降低，与氨的产生呈正相关。天冬酰胺是GAM肉汤中Parasutterella代谢最迅速和首选的氨基酸。
基因组信息
Parasutterella的完整基因组大小为2.8 Mb，G+C含量为44.1mol%。预测包含2648个独特基因，缺乏转运和代谢外源糖的基因。
具有编码L-天冬酰胺酶、天冬氨酸氨裂解酶和天冬氨酸脱氢酶的基因，表明天冬酰胺是其最快速和首选的氨基酸代谢物。
doi: 10.1038/s41396-019-0364-5.
此外，在Parasutterella mc1的基因组中没有鉴定出毒素毒力因子相关基因，这表明Parasutterella可能是肠道菌群的共生成员。但最近有许多研究和谷禾的检测报告中发现Parasutterella的丰度异常与一些疾病存在关联，让我们一起继续深入了解。
相关疾病作为肠道微生物群中的一员，研究发现Parasutterella与炎症性肠病、肥胖、2型糖尿病、自闭症和肾结石等健康结果相关。
肥胖和2型糖尿病患者中增多 ↑↑
研究纳入了1544名受试者，分析肠道菌群组成，发现Parasutterella丰度与BMI以及2型糖尿病呈正相关，与膳食中碳水化合物摄入量呈正相关，但与肥胖中微生物组α/β多样性减少和低度炎症无关。
高丰度的Parasutterella与人体脂肪酸合成途径的激活有关，减肥干预试验中Parasutterella的丰度显著降低，Parasutterella增加或是影响体重增加的一个机制。
在代谢组学检测的126种血清代谢物中，L-半胱氨酸在Parasutterella丰度高的受试者中显著降低，因为Parasutterella是已知的高L-半胱氨酸消费者。
综上所述，Parasutterella在人类2型糖尿病和肥胖症中起一定作用，其中与L-半胱氨酸的联系可能与2型糖尿病的发展有关，并与肥胖症发展过程中富含碳水化合物的饮食导致体重增加的脂肪酸生物合成途径有关。
Henneke L,et al.Gut Microbes.2022
焦虑和抑郁人群中增加 ↑↑
与健康个体相比，社交焦虑症(SAD)患者体内的Parasutterella的丰度增加。
同时，16S rRNA分析发现，应激小鼠肠道中Bacteroides、Alistipes和Lactobacillus丰度降低，Parasutterella和Rikenellaceae_RC9_gut_group丰度升高。
KEGG通路分析表明，差异代谢物主要参与α-亚麻酸代谢、味觉传导、半乳糖代谢等下调通路。多种代谢物与Alistipes和Bacteroides呈正相关，而与Parasutterella呈负相关。
此外，Parasutterella的绝对丰度与身体不满意度呈正相关。
炎症性肠病患者中增加↑↑
在肠易激综合征(IBS)患者肠道菌群中，发现15个基因表达显著差异，Parasutterella的表达在筛选和验证实验中均显著不同，并与慢性肠道炎症相关，因此被认为与IBS的发生和发展有关。
Rnase4作为肠道抗菌蛋白在调节肠道微生物群和代谢物稳态中起关键作用，但在炎症性肠病(IBD)患者的肠道组织和粪便中观察到Rnase4水平降低，与Parasutterella的增加有关。
Parasutterella在小鼠体内定植虽然不会对整体微生物结构有明显影响，但会显著改变肠道代谢物，尤其是色氨酸代谢。
在肠上皮细胞和免疫细胞中表达的吲哚胺-2，3-双加氧酶1(IDO1)通过催化色氨酸转化为犬尿氨酸和其他下游代谢物，在肠道健康中发挥关键作用。这些代谢物具有免疫调节作用，并有助于维持肠道稳态，其产生失衡与IBD有关。
骨质疏松症患者中丰度改变
针对继发性骨质疏松症，研究发现酒精性骨质疏松大鼠厚壁菌门(Firmicutes)/拟杆菌门(Bacteroidetes)比例显著降低；高脂饮食诱导的骨质疏松小鼠肠道中双歧杆菌属(Bifidobacterium)、副萨特氏菌属(Parasutterella)和Odoribacter数量显著减少。
但最新的一项研究又发现了矛盾的结果，通过16S rDNA基因测序分析，发现骨质疏松症患者肠道微生物在属水平上的组成和结构明显不同。其中，uncultured_bacterium_f_Muribaculaceae，Allobaculum和Parasutterella丰度显著升高，Akkermansia显著降低，这可能对骨质疏松症(OP)的进展有显著影响。
其他疾病中的丰度变化
// 便秘患者中丰度增加
Parasutterella丰度与便秘大鼠中的炎症呈正相关。便秘是帕金森病患者常见的非运动症状，并在诊断为帕金森病的患者肠道内表现出升高的丰度，并与神经炎症和运动功能密切相关。
// 急性心肌缺血患者中丰度增加
与正常对照组相比，急性心肌缺血(AMI)患者中Parabacteroides、Butyricimonas、Odoribacter、Escherichia和Parasutterella的相对丰度显著增加。
// 酒精性肝病患者中丰度降低
研究也发现，酒精暴露导致小鼠肠道菌群结构显著改变，表现为Firmicutes丰度增加，Parasutterella丰度减少。这表明肠道菌群在酒精性肝病(ALD)的进程中起关键作用。
// 肾结石患者中丰度降低
肾结石患者中显著降低的菌群有：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。
并且肾结石患者肠道中的Parasutterella菌属与血钠浓度呈负相关。
尽管Parasutterella丰度变化可能与某些疾病进展相关，但作为肠道共生菌，它也可能具有一些有益作用，如下所示。
可能降低危重肺炎风险 ↓↓
一项研究探讨了肠道菌群对危重肺炎的影响，分析了大规模肠道微生物群数据(n=18340)和危重肺炎基因组数据(病例n=2758和对照n=428607)。
结果显示，疣微菌科(Verrucomicrobiaceae)、嗜黏蛋白阿克曼菌属(Akkermansia)、Lachnospiraceae FCS020group、Parasutterella属、Prevotella7属和蓝细菌门与重症肺炎风险降低相关，而肠杆菌科、瘤胃球菌属UCG003和一些其他肠杆菌目则与风险增加相关。
影响肾上腺功能
研究表明Parasutterella与肾上腺球状带和束状带的功能之间存在因果关系，这会影响醛固酮和皮质醇水平。
Parasutterella生物学特性的研究发现，它显著调节胆汁酸和胆固醇。胆固醇是类固醇激素合成的主要底物，类固醇激素对肾上腺皮质激素的合成至关重要。胆汁酸还促进肠道对膳食胆固醇的吸收，肝脏中胆固醇的合成与胆汁酸的肠肝循环密切相关。
因此，Parasutterella对胆汁酸和胆固醇代谢的调节作用可能是影响肾上腺皮质激素(醛固酮和皮质醇)水平的重要途径。
对甲状腺疾病的保护作用
此外，还有研究发现Parasutterella对毒性单甲状腺结节(TSTN)的甲状腺毒症具有保护作用。
关于调节Parasutterella除了疾病外，其他生理状态或因素也会影响Parasutterella的丰度，我们在此列出了一些调节措施。
◮ 女婴中Parasutterella丰度更高
男婴肠道中的2种菌属——另枝菌属(Alistipes)和Anaeroglobus的平均相对丰度更高；而副萨特氏菌属(Parasutterella)、优杆菌属(Eubacterium)、Peptoniphilus和Anaerosporobacter在女婴肠道中的平均相对丰度更高。
◮ 孕妇肠道中Parasutterella增加
研究发现，在早孕期(孕10~15周)，正常健康孕妇的肠道菌群拥有较高的α多样性，门水平主要由拟杆菌门、厚壁菌门和变形菌门组成，拟杆菌门为主要优势菌门；属水平上，主要由较多Parasutterella、Parabacteroides、Megasphaera、Dialister和Ruminococcaceae UCG 002/003/005组成。
◮ 缺乏维生素A会导致Parasutterela增加
维生素A缺乏使毛螺菌属_NK4A136组、颤杆菌的数量减少；然而，Parasutterela呈上升趋势。
◮ 高脂、超加工食品导致Parasutterella增加
与对照组相比，超加工食品组中Parasutterella的丰度更高，而Bacteroidetes和Rosebunia的丰度较低。
此外，与对照组相比，高脂高胆固醇饮食组小鼠Escherichia_shigella、Parasutterella和Allobaculum属相对丰度增加。这可能也是肥胖和2型糖尿病人群中Parasutterella较多的一个原因。
◮ 食用抗性马铃薯淀粉Parasutterella丰度增加
在食用抗性马铃薯淀粉(RPS) 的个体的肠道微生物组中，副萨特氏菌属(Parasutterella)的丰度趋于增加，并且副萨特氏菌的增加与服用RPS而不是安慰剂的参与者的低密度脂蛋白(LDL)水平降低相关。
将低密度脂蛋白(LDL)水平下降的RPS消费个体与没有降低的个体分开，发现低密度脂蛋白应答者在基线和服用RPS 12周后的Parashutterella水平明显较高。
▷ 黄莲解毒汤减少Parasutterella
传统中草药制剂黄莲解毒汤剂(HLJD)临床用于治疗腹泻和结肠炎。2和4g/kg剂量的HLJD通过抑制与集落刺激因子1受体(Csf1r)/Src通路相关的结肠组织中巨噬细胞活性受损来抑制炎症，从而缓解慢性结肠炎。
此外，黄莲解毒配方可以通过减少拟杆菌属、Odoribacter、Clostridium_sensu_stricto_1 和 Parasutterella 的丰度来改变肠道微生物群概况。
▷ 虫草素调节Parasutterella，改善肠道炎症
源自真菌的虫草素(CRD)具有抗炎和抗氧化特性，显示出对抗肥胖的潜力。CRD干预减轻了高脂饮食诱导的肠道炎症，改善了血糖水平，减少了脂肪堆积。
此外，冬虫夏草虫草素补充剂被证明能够通过调节关键代谢物的水平来调节内源性代谢紊乱，包括 DL-2-氨基辛酸、肌醇和6-脱氧法戈明。
虫草素影响了 Parasutterella、Alloprevotella、Prevotellaceae_NK3B31_group、Alistipes、unclassified_Clostridia_vadinBB60_group和 unclassified_Muribaculaceae等重要微生物群的丰度，最终导致内源性代谢的调节和肠道菌群紊乱的改善。
▷ 小麦麸油降低Parasutterella，改善脂肪堆积
麦麸是小麦的副产品，它含有膳食纤维、B族维生素、矿物质、酚类化合物和其他被认为对健康有益的植物化学物质。研究表明，麦麸对预防肥胖、心血管疾病、胃肠道疾病和一些癌症有积极作用
该研究发现小麦麸油(WBO)减少了体重增加、脂肪和脂质积累，并改善了肝脏脂肪变性和炎症。WBO处理增加了Romboutsia和 Allobaculum 的相对丰度，降低了Candidatus_Saccharimonas、Alloprevotella, Rikenellaceae_RC9_gut_group, Alistipes, Parabacteroides、Helicobacter、Colidextribacter 和 Parasutterella 的相对丰度。
▷ 世神丸调节肠道菌群，缓解肾阳虚腹泻
世神丸(SSP)是一种中药处方，通过调节肠道菌群、下调胆碱-三甲胺裂解酶(CutC)活性以及降低TMAO和炎症因子水平，显著缓解肾阳虚综合征腹泻症状。
相关性分析显示，CutC活性与粪杆菌属和Chryseobacterium呈正相关，与Prevotellaceae UCG-001、Rikenella、Acinetobacter、Parasutterella和Lacticaseibacillus呈显著负相关。
TNF-α 水平与Lacticaseibacillus、Prevotellaceae UCG-001、Parasutterella和Candidatus Saccharimonas呈显著负相关。
IL-6水平与Rikenella、Acinetobacter、Prevotellaceae UCG-001、Lacticaseibacillus和 Parasutterella呈显著负相关，并且与Faecalibaculum和Chryseobacterium呈显著正相关。
此外，还存在一些可以降低Parasutterella丰度的措施：
白藜芦醇
白藜芦醇(RSV)处理高脂饮食喂养的小鼠后，Parabacteroides 的丰度增加，而Parasutterella的丰度降低。
阿拉伯半乳聚糖
作为L-半胱氨酸的高消耗者，副萨特氏菌(Parasutterella)的定植可显著增加牛磺酸和N-乙酰蛋氨酸的水平。
而阿拉伯半乳聚糖(LBP-3)治疗显著降低了副萨特氏菌(Parasutterella)的相对丰度，从而降低了半胱氨酸、牛磺酸和炎性细胞因子(如TNF-α和IL-1β)的水平，从而有助于减轻溃疡性结肠炎(UC)的症状。
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肠道菌群的影响，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，并显示出双歧杆菌增加的趋势。
发酵豆乳
摄入发酵豆乳(FSM)可使Parasutterella、Turisibater和Bacteroide的相对丰度分别降低75%、62%和50%，而有益菌Akkermansiaceae、Lachnospiraceae、Alloprevotella和Dubosella的相对丰度分别增加28%、50%、80%和63%。
在动物实验中，经阿斯巴甜处理后，厚壁菌门和柔嫩梭菌属(Clostridiumleptum)的丰度较高，肠球菌和副萨特氏菌(Parasutterella)的丰度较低。
富含氢气的水(HRW)被发现减少了某些可能的致病性肠道微生物(Frisingicoccus和Parasutterella)。
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本文转自：谷禾健康
https://blog.sciencenet.cn/blog-2040048-1461579.html
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