基石菌的代表酪酸梭菌在肠道健康中的重要价值

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

摘要

人体肠道内存在百万亿级微生物构成的复杂微生态系统，其中“基石菌”是维持肠道结构与功能稳态的核心类群，具有不可替代的生态地位。酪酸梭菌作为典型的产丁酸基石菌，通过合成丁酸、修复肠黏膜屏障、调节免疫与菌群平衡，在肠道健康维护中发挥关键作用。基石菌匮乏可引发肠屏障渗漏、毒素易位、慢性炎症、DNA 损伤乃至癌变，被认为是多种疾病的共同始动环节。补充酪酸梭菌可有效重建肠道微生态平衡，改善肠功能，降低疾病风险。目前，酪酸梭菌活菌制剂是“国内外唯一获得国药准字批准的产丁酸菌制剂”（国药准字 S20040084、S20040088 等），已在肠易激综合征、慢性腹泻、溃疡性结肠炎等疾病中广泛应用，安全性高、疗效确切，为微生态前沿研究向临床转化提供了重要支撑。

关键词：肠道基石菌；酪酸梭菌；丁酸；肠黏膜屏障；肠道微生态；临床应用

1 什么是肠道基石菌及其不可替代性

人体肠道共生着约“百万亿级肠道菌”，形成高度有序的微生态系统。在庞大菌群结构中，并非所有细菌均具有同等重要性，“基石菌（keystone species）”是指对生态系统结构、功能与稳定性起决定性支撑作用的核心菌群，其丰度与功能一旦下降，将引发整个微生态系统崩塌⁽¹⁾。

基石菌的核心特征可概括为三点：“生态锚定性、功能唯一性、不可替代性”。首先，基石菌在健康人群肠道中丰度稳定，是菌群网络的“枢纽节点”，决定整体微生态结构；其次，基石菌可产生其他菌群无法完全替代的关键代谢物--丁酸（又称酪酸）；最后，基石菌直接调控肠屏障、免疫、炎症与氧化应激水平，是连接菌群与宿主健康的核心桥梁⁽²⁾。

Wu 等⁽¹⁾在 Cell 提出的肠道核心菌群“跷跷板模型”明确指出：以产丁酸菌（又称产酪酸菌）为代表的基石功能群与致病菌群形成动态平衡，基石菌占优则肠道健康，基石菌匮乏则微生态崩溃。因此，基石菌并非普通益生菌，而是肠道微生态的“骨架”，其地位无可替代。

2 基石菌匮乏是万病之源：肠漏、炎症、DNA 损伤与癌变

肠道基石菌（尤其是产丁酸菌）匮乏，是肠屏障损伤、慢性炎症、基因突变及肿瘤发生的重要始动因素。

2.1 基石菌匮乏导致肠屏障渗漏

丁酸是结肠上皮细胞首要能量来源，基石菌不足将直接导致丁酸生成下降，肠上皮细胞增殖修复能力减弱，紧密连接蛋白（ZO-1、occludin、claudin）表达降低，最终形成肠屏障渗漏（肠漏）⁽²⁾。肠漏使肠道内毒素、致病菌、食物抗原大量入血，触发全身低度慢性炎症⁽⁴⁾。

2.2 毒素入侵与炎症级联放大

肠屏障破坏后，LPS 等毒素易位激活 TLR4/NF-κB 通路，释放 TNF-α、IL-6、IL-1β 等促炎因子，形成“炎症-菌群失衡-肠漏加重”的恶性循环⁽⁴⁾。这种慢性炎症不仅局限于肠道，还可通过肠-肝轴、肠-脑轴、肠-免疫轴影响全身多系统健康。

2.3 DNA 断裂、损伤与细胞变异

持续炎症产生大量活性氧（ROS）与活性氮（RNS），直接造成肠上皮细胞DNA 链断裂、碱基损伤与突变积累⁽⁶⁾。同时，炎症微环境抑制 DNA 修复酶功能，进一步增加基因突变风险，为细胞异常增殖与癌变奠定基础。

2.4 最终促进结直肠癌等恶性病变发生

多项研究证实，产丁酸菌丰度下降与结直肠癌发生风险显著正相关⁽⁶⁾。丁酸本身具有抑制肿瘤细胞增殖、诱导凋亡、调控组蛋白去乙酰化的作用，基石菌匮乏将失去这一重要保护机制，促进结肠炎相关癌变⁽⁴⁾。

3 补充产丁酸基石菌对人体健康的重要意义

补充酪酸梭菌等产丁酸基石菌，是从源头修复肠道微生态、阻断疾病链条的关键策略。

3.1 快速修复肠黏膜屏障，阻断肠漏

酪酸梭菌可高效产丁酸，为肠上皮提供能量，促进黏膜修复与紧密连接蛋白表达，从结构上修复肠屏障⁽³⁾。Bachem 等⁽⁵⁾证实，微生物来源的丁酸可通过 FOXO1 通路维持肠道干细胞功能，增强屏障稳定性。

3.2 调节免疫耐受，抑制慢性炎症

酪酸梭菌通过产生的丁酸介导免疫调节，促进 Treg 细胞活化与 IL-10 分泌，抑制过度炎症反应⁽²⁾。同时可提升 sIgA 水平，增强黏膜免疫防御能力，减少过敏与自身免疫倾向⁽¹⁰⁾。

3.3 重建菌群平衡，抑制致病菌定植

酪酸梭菌可降低肠道 pH、消耗氧气，促进双歧杆菌、乳酸菌等有益菌增殖，抑制沙门菌、大肠杆菌、艰难梭菌等致病菌过度生长，恢复肠道定植抗力⁽³⁾。

3.4 降低全身疾病风险，维护多系统健康

补充基石菌酪酸梭菌不仅改善肠道功能，还可通过代谢产物调控代谢、神经、免疫与肿瘤微环境⁽⁵⁻⁷⁾，对糖尿病、肥胖、神经退行性疾病、肿瘤免疫监视均具有潜在保护作用。

4 基石菌的临床应用前景

酪酸梭菌是目前“国内外唯一获得国药准字批准的产丁酸活菌制剂”，其菌株稳定、疗效明确，已成为微生态临床转化的标杆。

4.1 药品资质与合规性

国家药品监督管理局批准酪酸梭菌活菌制剂国药准字文号包括：

S20040084、S20040088 等⁽¹¹⁾。代表菌株如酪酸梭菌CGMCC313-1菌株等。该类制剂为“药品级益生菌”，区别于普通食品级益生菌，具有严格的菌株鉴定、活菌计数、质量控制与临床证据支撑⁽³⁻¹⁰⁾。

4.2 临床应用：修复肠屏障、恢复肠功能

酪酸梭菌活菌制剂临床主要用于：

1）肠易激综合征：可显著改善腹痛、腹胀、腹泻，提高生活质量，总有效率高⁽⁹⁾；

2）慢性腹泻与抗生素相关性腹泻：快速纠正菌群紊乱，缩短病程⁽³⁾；

3）溃疡性结肠炎：联合美沙拉嗪可提高黏膜愈合率，降低复发⁽⁸⁾；

4）改善消化不良，纠正肠功能紊乱、肠道菌群失调症⁽¹⁰⁾。

《中国微生态调节剂临床应用专家共识（2025 版）》已将酪酸梭菌列为肠道微生态失衡的重要干预药物⁽¹⁰⁾。

4.3 安全性与卫生经济学价值

多年临床应用显示，酪酸梭菌活菌制剂安全性高、不良反应轻微，无严重不良事件报道⁽⁸⁻⁹⁾。同时可减少住院时间、降低复发率，具备良好卫生经济学效益⁽⁸⁻⁹⁾。

4.4 前沿转化与未来前景

基于 Cell、Science、Nature 子刊等顶刊研究，酪酸梭菌作为基石菌代表，其作用机制已从“调节菌群”深化至免疫调控、肿瘤监视、肠-脑轴、代谢调控等领域⁽¹⁻⁷⁾。酪酸梭菌制剂的成熟临床应用，为肠道微生态基础研究向疾病防治转化提供了最直接、最可靠的载体。

参考文献

[1] Wu GJ, et al. A Universal Core Gut Microbiota "Seesaw" Model Links Keystone Functional Groups to Health and Disease. Cell, 2024, 187(20): 5347-5362.

[2] Snodgrass JL, Velayudhan BT. Butyrate-Producing Bacteria as a Keystone Species of the Gut Microbiome: A Systemic Review of Dietary Impact on Gut-Brain and Host Health. Int J Mol Sci, 2026, 27(3): 1289.

[3] 刘琳, 郑智俊, 秦环龙. 酪酸梭菌的临床应用及其作用机制的研究进展[J]. 中国微生态学杂志, 2025, 37(11): 1343-1348.

[4] Neufert C, Neurath MF. Pathophysiology of colitis-associated colorectal cancer[J]. Nat Rev Gastroenterol Hepatol, 2026, Online ahead of print. DOI:10.1038/s41575-026-01197-6.

[5] Bachem A, Clarke M, Kong G, et al. Microbiota-derived butyrate promotes a FOXO1-induced stemness program and preserves CD8+ T cell immunity against melanoma[J]. Immunity, 2025, 58(11): 2017-2033.e6.

[6] Song CH, Kim N, Nam RH, et al. The Possible Preventative Role of Lactate- and Butyrate-Producing Bacteria in Colorectal Carcinogenesis[J]. J Neurogastroenterol Motil, 2024, 30(1): 45-58.

[7] Mager LF, Burkhard R, Pett N, et al. Microbiome-derived inosine modulates response to checkpoint inhibitor immunotherapy[J]. Science, 2023, 379(6636): 1033-1038.

[8] 江学良, 张伟, 张玉琦, 等. 酪酸梭菌活菌胶囊联合美沙拉嗪治疗溃疡性结肠炎的疗效及卫生经济学评价[J]. 中国微生态学杂志, 2015, 27(11): 1291-1294, 1299.

[9] 江学良, 姜开通, 许刚. 酪酸梭菌活菌胶囊治疗腹泻型肠易激综合征的临床疗效及卫生经济学评价[J]. 中国微生态学杂志, 2016, 28(9): 1075-1079.

[10] 中华预防医学会微生态学分会, 中国医师协会感染科医师分会. 中国微生态调节剂临床应用专家共识(2025 版)[J]. 中国微生态学杂志, 2025, 37(8): 865-894.

[11] 国家药品监督管理局. 境内生产药品——国药准字 S20040084[EB/OL]. (2026-04-02). https://www.nmpa.gov.cn/datasearch/search.