肠黏膜屏障的守护者：基石菌——酪酸梭菌

鹿凤娇¹江学良²

1 青岛市医用与食用微生态制品研发重点实验室，医用微生态制品开发国家地方联合工程研究中心，清华大学医学院北京协和医学院

2 中国中西医结合学会炎症性肠病主任委员，《世界华人消化杂志》主编

1、引言：机体健康的“第一道防线”：完整的肠黏膜屏障

在人体这个复杂的生态系统中，肠道不仅是消化吸收的核心器官，更是人体最大的免疫和微生态器官[1]。完整的肠黏膜屏障是维持机体健康的第一道，也是最重要的一道防线[2]。

肠黏膜屏障由四层紧密协作的屏障构成，包含机械屏障（肠上皮细胞、紧密连接）、化学屏障（黏液和抗菌肽）、免疫屏障（免疫细胞、抗体）以及生物屏障（共生菌群）。一旦肠黏膜屏障被破坏，就会出现“肠漏”（Leaky Gut），即肠道通透性异常增加，尚未完全分解的食物大分子、内毒素（如LPS）、有害菌得以“穿肠而入”，进入血液循环，不仅会导致多种肠道疾病（如炎症性肠病、结直肠癌）[3,4,5,6]，还引会发持续性、低度的全身性炎症，与代谢综合征、神经系统疾病等多种远端疾病的发生发展密切相关[7,8,9]。因此，维持肠黏膜屏障的完整性，是机体健康、抗病防病的关键。

2、决定肠黏膜屏障完整性的核心物质：丁酸（Butyrate）

面对“肠漏”的威胁，修复和加固肠黏膜屏障是治本之策。在众多营养素和微生物代谢物中，丁酸脱颖而出，被多篇研究认为是维持肠黏膜屏障完整性的核心物质[10]。

丁酸是肠上皮细胞的能量来源，是肠上皮细胞增殖、分化和自我修复的基础[11]。丁酸能直接上调紧密连接蛋白的表达和组装，从而使细胞间的“粘合”更紧密，实现了肠黏膜屏障的完整性[12]。例如，一项针对坏死性小肠结肠炎的研究证实，丁酸能够通过激活MEK4-JNK信号通路，上调Fut2、Occludin和ZO-1表达，降低肠黏膜通透性，从而保护肠黏膜屏障[13]。

然而，人体自身无法合成丁酸，其主要来源依赖于肠道微生物的发酵作用。因此，能够持续、高效产生丁酸的肠道细菌，便成为了维护肠黏膜屏障完整性的关键。目前，这类肠道菌日益受到国际微生态学界的重视。2024年，美国微生物科学院院士赵立平团队在《Cell》发表的研究指出，这类具备产丁酸功能的菌群是“基石功能群（Foundation Guild）”，是决定宿主健康的核心菌群[14]。2026年，美国詹姆斯麦迪逊大学Bisi T. Velayudhan团队发表综述，再次指出以酪酸梭菌（Clostridium butyricum）为代表的产丁酸菌是肠道“基石菌”，在保护肠道屏障、调控免疫、维持健康中发挥核心作用[15]。

3、酪酸梭菌：肠黏膜四大屏障的守护者

在众多的产丁酸菌中，酪酸梭菌因其独特的生物学特性被广泛研究。酪酸梭菌是一种严格的厌氧、产芽孢的革兰氏阳性菌，是人类和动物肠道中重要的丁酸生产者[16]。更关键的是，其芽孢特性赋予了它强大的胃酸和胆盐耐受性，能够活着到达肠道并定植繁殖，从而发挥持续益生作用。大量的研究表明，补充酪酸梭菌能直接提高肠道内丁酸水平，系统性地增强肠道四大屏障，有效保护肠黏膜屏障完整性[17,18]。

机械屏障：肠黏膜机械屏障主要由单层上皮细胞及紧密连接蛋白（如ZO-1, Occludin）所形成的“砖墙结构”组成[3]，是其他三大屏障的基础。

完整的机械屏障是生物屏障得以建立和稳定的物理前提。一旦机械屏障受损，肠道菌群将失去稳定的定植环境，导致菌群失调，生物屏障随之瓦解。酪酸梭菌通过维持肠道机械屏障完整，为肠道中其他菌群的定植、生存提供基础，是生物屏障发挥作用的基石。

酪酸梭菌通过产生丁酸，为肠上皮细胞的再生、修复提供了关键营养物质，促进了紧密连接蛋白表达，使受损肠黏膜得以快速修复，从而维持了机械屏障的完整，为肠道菌群的定植以及生物屏障的建立提供了重要的物理基础[19,20,21]，堪称基石菌。

生物屏障：生物屏障指由定植共生在肠道黏膜上的数量庞大、种类繁多的共生菌群构筑的屏障，就如同草坪在地表上形成的植被一样，能通过占位有效抵御病原菌定植，并持续产生有益代谢物[22]。酪酸梭菌本身是生物屏障中有益菌群的“先行者”，对支撑起生物屏障的机械屏障的构筑发挥了基石功能。

除通过构筑机械屏障、为生物屏障的建立提供根基外，酪酸梭菌能够通过促进形成肠道内酸性厌氧环境、交叉喂养、竞争性抑制等方式来增强生物屏障，从而建立强大的“定植抗性”，抵抗沙门氏菌、产肠毒素大肠杆菌等病原体感染[23,24,25,26]。研究发现，住院老年人补充酪酸梭菌活菌制剂，能够有效增加肠道内多种有益菌水平，改善肠道生物屏障[27]。

通过构筑、巩固机械屏障、生物屏障，酪酸梭菌能够进一步促进化学屏障、免疫屏障的功能。

化学屏障：酪酸梭菌能够通过产生丁酸，刺激肠道杯状细胞的分化，促进黏蛋白分泌，形成厚实的粘液层，巩固化学屏障[28,29]。

免疫屏障：酪酸梭菌产生的丁酸能够抑制组蛋白去乙酰化酶活性，通过表观调控影响多个基因表达，从而发挥免疫调控作用[30]。酪酸梭菌能够促进Treg细胞的分化，从而维持免疫平衡、抑制自身过度免疫反应[31]。在炎症性肠病模型中，酪酸梭菌有效促进巨噬细胞表达抑炎因子IL-10，减轻结肠炎症损伤[32]。

4、总结：酪酸梭菌——构筑肠黏膜屏障完整性的基石菌

本文深入探讨了酪酸梭菌在构筑、保护肠黏膜屏障中的关键作用。酪酸梭菌以其产生的丁酸为核心，全面支撑并强化了肠道的四大屏障。酪酸梭菌对肠黏膜完整性的全方位保护作用，使其成为维护肠道健康、抵御外界侵害的“定海神针”，是构筑、保护肠黏膜屏障的“基石菌”。

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