肠道微生物体外模型研究进展
随着分子微生态学，特别是高通量测序技术的发展，人类对肠道微生物的作用有了新的突破性认识。我们现在了解到人体和动物消化道系统中生长着大量的细菌，肠道中细菌的总数量甚至高出人体细胞总数的十倍。肠道微生物的菌群多样性受到多种因素的影响。其中环境和宿主的遗传背景在决定肠道菌群结构和组成方面各自起到50% 的作用。而且由于外部环境在肠道菌群结构形成过程中的巨大影响，个体之间肠道菌群结构和组成极为不同。目前的研究证明只有极少数的细菌存在于大多数人的肠道中。而个人之间菌群结构的不同反过来又直接影响到宿主的免疫系统发育和营养物质的吸收，甚至和自身免疫性疾病的产生相关。肠道微生物现在认为是人体的一个新“器官”。而肠道微生物生态的研究近十年来也受到了广泛的重视。但是肠道微生物研究存在的重要的瓶颈在于样品的采集。对正常人来说，除了收集粪便之外，小肠、升结肠、横结肠等部位的取样几乎不现实。另一方面，由于肠道细菌受到外部环境和宿主肠道环境的双重影响，如何区分外部环境和肠道内环境对肠道菌群的作用变得十分重要。所以，建立合理而易操作的体外模型对推动肠道微生态学、人体和动物营养学的发展非常有意义。本文就国内外目前经常使用的用于肠道微生态研究的体外肠道模型做一简单介绍。
体外肠道模型的发展
1 静止发酵或罐批量培养模型此模型为最原始、最简单的体外发酵模型。该发酵在小瓶子中或者pH 控制的批量发酵罐中进行。具体做法为在批量发酵罐中接入动物肠内容物或人粪便菌群的悬浮液，培养基中含有不同的待测碳水化合物或蛋白质，整个发酵过程在充满氮气或二氧化碳的下进行。该模型简单、易操作，可以同时对多种底物进行比较，所以用于对碳水化合物的初步筛选。缺点是只能用于短期的发酵研究，因为培养物内pH 和营养物水平变化很快群的改变导致该模型对肠道环境的模拟效果不理想。而且，由于死亡的细菌不能及时从发酵系统中清理出去，如果采用分子生态学的检测手段，如荧光定量PCR 或FISH 等方法无法区别死亡细菌还是活细菌，所以该模型不适用于使用16S rRNA 的分子生态学实验手段来测定菌群的变化，使用范围有比较大的局限性。但常规微生态学手段，如采用选择性培养基培养活细菌的方法还是能够测定菌群变化的。由于24 h 之后培养基中养分已被大量消耗，而发酵终产物不断累积，长时间培养结果离肠道实际内环境偏差很大。GIBSON 和FULLER 报道用此模型进行研究在48 h 内结果还是比较稳定可靠.
2 连续发酵培养系统食糜在人体和大部分单胃动物消化系统中按照口到肛门的单方向流动，所以肠道细菌在单胃动物肠道中的发酵可以看做是一种恒温连续发酵的过程。发酵工艺中连续发酵的特点和肠道发酵特点比较接近，所以通过恒化连续发酵工艺从理论上可以模拟肠道细菌发酵的自然过程。COATES 等首先设计了连续发酵培养系统，在这个系统中可以连续的加入新鲜培养基同时移除使用过的废液。随着设计工艺和制造技术的不断发展，研究人员已经可以在体外控制这个连续培养系统的pH、温度、氧化还原能和营养状态等，来控制发酵罐中细菌的数量与菌群结。最原始的连续培养是单相连续发酵模型。但由于大肠环境的复杂性及不同肠道位置的解剖结构和环境存在差异，单相连续发酵模型的局限性越来越明显，继而GIBSON 和MACFARLAN 等根据人体结肠的生理特点建立了三相连续发酵模型，同时通过比较该群的结构特点和突然死亡的人体肠道菌群的生理生化指标之间的相关性，对该模型的可靠性进行了验证。研究结果表明三相连续发酵模型能较好的模拟各个肠道解剖位置，即升结肠、横结肠和降结肠环境中肠道菌群的实际结构。现在常用的三相连续发酵系统由三个发酵瓶V1、V2 和V
3 串联而组成，它们各自的容积分别为0．22、0．32 和0．32 升，分别代表升结肠、横结肠和降结肠的生理位置。根据人体肠道不同解剖位置的实际生理特点，三个罐的pH 分别控制在5．5、6．2 和6．8，整体温度控制在37 ℃。每个发酵瓶都用磁力搅拌器以一定速度进行搅拌以混匀培养基，同时充入无氧氮气，以维持发酵瓶的厌氧环境。如图 1 所示，培养基从培养瓶依次流入V1，再从V1 流入V2，V2 流入V3，最后从V3 流入废液罐中。其营养物质的流向和人体结肠中营养物质的流同。连续培养模型目前广泛应用在肠道细菌的生理、生化研究
1．3 人类肠道微生态模拟器由于三相连续发酵模型仅仅模拟了人体结肠部位的肠道微生物小肠的微生物。1993 年MOLLY 等设计了一个五相反应器，命名为人类肠道微生态模拟器。该模拟系统被认为能够全方位，更好的的模拟人体肠道内的微环境。如图 2 所示，该系统温度仍然保持在37 ℃。其中Vessel l 模拟的是胃环境，反应体积是0．2 L，保留时间为 2 h，pH 控制在2．0 ～2．5。1．3 人类肠道微生态模拟器由于三相连续发酵模型仅仅模拟了人体结肠部位的肠道微生物生态过程，没有涉及胃和
Vessel 2 系统模拟小肠部位，反应体积为0．3 L，保留时间为6 h，pH 控制在5．0 ～6．0。Vessel 3、Vessel 4、Vessel 5 三相反应系统模拟升结肠、横结肠、降结肠部位，反应体积分别是．7、1．3、
0．8 L; 保留时间为18、36、22 h; pH 分别控制在5．5 ～6．0、6．0 ～6．4、6．6 ～6．9。因为模拟小肠的生理生化过程，该模型在Vessel 2 内通过蠕动泵添加含有水解酶的胰腺提取液。MOLLY 等设计了含有阿拉伯糖、果胶、木聚糖、糊精、淀粉5 种不同碳源的培养基研究不同营养组分对肠道菌群的影响。通过测定了菌群数量、挥发性脂肪酸、19 种酶活性等数据和人体内数据相比较，发现数据之间比较吻合，证明了此模型能可以模拟人体肠道来研究微生物菌群互作和变化规律。之上述模型多了模拟食糜从胃到小肠的这个过程更加接近人体正常生理学的过程. MINEKUS 等介绍了一种新型的发酵系统，这种系统包括四个玻璃单元互相连接，其每个单元中有一个灵活的壁。这个系统控制在37℃ ，然后通过电脑控制挤压玻璃单元内壁使得代谢物能够在四个单元间流动。系统内的微生物吸收水和代谢物质需要过内置的中空纤维膜，食糜混合和运输则借助蠕动泵实现。这个系统在难消化食物成分和微生物的代谢及大肠微生态方面研究上有重要的作用［11］。虽然此模型比以往模型更加自动智能化，但由于其系统挤压玻璃单元在设计和制造方面存在着一定的困难，尤其是中空纤维膜内置与电脑连接过于复杂，其应用并不太广泛。
1．5 肠道微生物生态的非流动性发酵系统以上的大多数系统其细菌数目和细菌种类都存在一定的变异性，而且需要较长时间才能达到稳定状态。有的研究者认为这种不稳定性可能是由于随意的移去细菌细胞和培养基而导致的。由于是随意的移去细菌细胞和培养基，所以一些活的细菌细胞和未利用完全的培养基也被移除掉，而理想的情况是只移除死亡了的细菌细胞和已充分利用了的培养基。为了克服以上这些系统固有的困难和缺陷CINQUIN等2004年提出了一种新型的发酵模型。他们设计了一层膜，把来自婴儿粪便的微生物放到多糖基质上去发酵，这样既可以连续发酵又不移掉细胞来确保那些需要定植才能生长的细菌不被移除掉。从而增
加了系统的模拟效果和稳定性。
肠道感染细菌复习题 一、选择题 A型题 1．在初步鉴别肠道致病菌和非致病菌上具有重要意义的试验是 A.葡萄糖发酵试验 B.乳糖发酵试验 C.菊糖发酵试验 D.甘露醇发酵试验 E.吲哚试验 2.大肠埃希菌能引起尿路感染的主要原因是 A.膀胱内正常菌群 B.分解尿素 C.可利用CO2作为碳源 D.具有特殊菌毛 E.抵抗尿道中抗菌物质 3.关于肠道致病菌的主要特征，错误的是 A.革兰阴性杆菌 B.兼性厌氧 C.在SS琼脂平板上形成红色不透明菌落 D.能分解多种糖类和蛋白质 E.可用免疫血清鉴定 4．引起婴儿和旅游者腹泻的大肠埃希菌是 A.肠产毒型大肠埃希菌 B.肠致病型大肠埃希菌 C.肠侵袭型大肠埃希菌 D.肠出血型大肠埃希菌 E.肠集聚型大肠埃希菌 5．主要引起婴幼儿腹泻的细菌是 A.葡萄球菌 B.志贺菌 C.致病性大肠埃希菌 D.
伤寒沙门菌 E.变形杆菌 6．引起出血性结肠炎的细菌是 A.伤寒沙门菌 B.金黄色葡萄球菌 C.霍乱弧菌 D.O157：H7大肠埃希菌 E.副溶血性弧菌 7．能产生志贺样毒素的大肠埃希菌是 A.ETEC B.EIEC C.EPEC D .EHEC E.EaggEC 8．大肠埃希菌耐热肠毒素激活肠黏膜细胞中的酶是 A.转位酶 B.鸟苷环化酶 C.腺苷环化酶 D.透明质酸酶 E.胰酶 9．既能产生内毒素，又能产生外毒素的细菌是 A.结核杆菌 B.白喉杆菌 C.霍乱弧菌 D.脑膜炎球菌 E.痢疾志贺菌 10．对痢疾病人做微生物学检查，下列各项错误的是 A.分离培养细菌作生化鉴定 B.取粘液性或脓血便涂片，革兰染色镜检 C.取粪便标本增菌培养 D.取标本接种于肠道选择培养基培养 E.最后进行血清学鉴定 11．志贺菌引起中毒性菌痢的主要致病物质是 A.痉挛毒素 B.肠毒素 C.溶血毒
水生动物肠道微生物研究进展 作者：张美玲杜震宇 来源：《华东师范大学学报（自然科学版）》2016年第01期 摘要：动物体消化道栖息着一个数量庞大、种类繁多的微生物群落，肠道微生物与宿主生理代谢的相互关系已成为国际生物学界研究的热点之一.然而与高等动物相比，水生动物这方面的研究尚处于起步阶段.本文从水生动物肠道共生微生物形成的影响因素、水生动物肠道微生物的组成特点、肠道微生物对宿主的影响以及肠道微生物生态学研究策略方面综述了近年来国内外研究取得的进展，阐述了消化道微生物分子生态学研究在水生动物营养代谢、免疫及发育调控中的意义和发展前景. 关键词：肠道微生物；水生动物；益生菌；免疫调节；营养代谢 中图分类号：Q938.1 文献标识码：A DOI：10.3969/j.issn.1000-5641.2016.01.001 0引言 动物体消化道内栖息着一个数量庞大的微生物群落，约含1000～5000种微生物，并由此在宿主肠道内形成了一个复杂的微生态系统（micro-ecosystem）.目前已知，消化道菌群与宿主及消化道环境（如食物、体温、pH值等）三者之间构成了相互作用与依赖的“三角”关系，共同参与营养物质的消化、吸收及能量代谢的过程，在高等动物中，已有很多研究阐明肠道微生物参与宿主营养代谢或免疫调节.新近的研究工作发现，人体肠道内的拟杆菌具有独特的碳水化合物结合结构域，可以有效地提高细菌对于膳食纤维的结合能力，增强其降解多糖的效率，帮助宿主利用膳食中的多糖类物质，人体肠道内的柔嫩梭菌（Fae-calibacterium prausnitzii）通过分泌特定的代谢物阻断NF-κB的激活及IL-8的产生，从而抑制肠道炎症疾病的发生，随着对肠道微生物功能解析工作的逐步深入，现在学界已逐渐认识到，在动物生理学尤其营养代谢研究中，必须充分考虑肠道细菌的作用。当前，高等动物肠道微生物与宿主生理代谢的相互关系与调控机制已成为国际生物学和医学的研究热点之一.然而水生动物肠道微生物与宿主生理的关联与调控研究尚处于起步阶段。相比于陆生脊椎动物，水生动物处于更为复杂的生态环境之中，其肠道微生物结构和陆生动物相比具有更大的多样性和复杂性，这也给水生动物肠道微生物研究带来了挑战。尽管如此，国内外仍有一些学者对水生动物肠道微生物进行了初步研究，并取得了较好的进展。 1水生动物肠道微生物结构形成的影响因素 与其它动物相类似，目前的研究表明水生动物的遗传背景、饲养环境、饲料组分均可以显著影响其肠道微生物的结构组成.关于宿主的遗传背景对肠道微生物的影响目前在国内外均有报道，研究发现处于不同生长环境中的斑马鱼肠道存在一个核心菌群，而生活在同一淡水环境
2020肠道微生物与免疫的研究进展 人体正常的肠道微生物数量达1012~1014,其平均质量约为1.5 kg[1-2],约6~10个类群(3 000种)微生物组成[2-3]。婴儿在出生之后不久就有微生物在肠道定植,直到肠道微生物达到一个稳定的共生群[4]。肠道微生物对于宿主是有益的,在过去10年的研究中,已经发现肠道微生物在人体发育、肠道屏障、免疫调节、物质代谢、营养吸收、毒素排出，以及疾病的发生、发展等方面发挥着巨大的作用。肠道菌群的紊乱可能导致肥胖、肝硬化、糖尿病、心血管疾病，以及孤独症等各种疾病的发生。肠道微生物的主要功能是帮助宿主代谢,使能量和营养物质更好地被利用,为肠道上皮细胞提供营养,增强宿主免疫功能,帮助寄主抵抗病原菌[5]。最近，大量的研究表明,肠道微生物的代谢功能是非常重要的,并且效率远远超过肝的代谢功能。例如肠道微生物不仅可以影响视网膜的脂肪酸组成和眼睛晶状体、骨骼的密度、肠道血管的形成[6];而且可以提供必需的营养物质(生物素、维生素K、丁酸等)和消化食用纤维素[7]。肠道微生物同脊柱动物已经一起进化了几千年,因此，免疫系统正常功能(抵抗细菌病原体)的实施需要依靠肠道微生物。同时,肠道微生物是刺激“黏膜免疫系统”(mucosal immune system)和“全身免疫系统”(systemic immune system)成熟的重要因子[8-9]。许多实验研究发现肠道微生物的组成及代谢产物对免疫和炎性反应有很重要的影响。如果肠内部免疫系统
崩溃就会引起慢性肠炎疾病,例如克罗恩病和溃疡性结肠炎[10],然而,由于共生肠道微生物的多样性和很难断定哪种细菌是共生菌还是条件致病菌,所以对于肠道微生物定植反应的免疫调控是复杂的。近几年,肠道菌群与免疫的研究受到越来越多人们的关注。因此,本文就肠道微生物与免疫系统的关系做一综述。 1 肠道微生物群相关的疾病 近年来,大量肠道微生物与肠道生理功能关系的研究表明,肠道微生物在宿主健康与疾病方面有重要的作用[11],通过对炎性反应动物模型的研究已经确定肠道微生物与肥胖、糖尿病、过敏和哮喘等疾病的发展和变化有重要关系[12]。目前,已经有许多实验发现肠道微生物与肥胖和糖尿病有关,其中一个最新的研究表明，在遗传或者饮食诱导的肥胖小鼠肠道内Akkermansia muciniphila(一种存在于黏液层的黏液素降解菌,在健康情况下,它占肠道微生物菌群总数量的3%~5%)菌急剧减少,在饮食诱导的肥胖小鼠肠道内A. muciniphila的丰度比对照组小鼠低100倍,在饮食诱导的肥胖小鼠口服A. muciniphila后发现小鼠的体质量降低和身体指数得到改良;进一步研究发现,A. muciniphila可以降低胰岛素耐受性,控制脂肪储存、脂肪代谢、甘油酯和葡萄糖的稳态[13]。另一个研究通过比较Ⅱ型糖尿(T2D)和正常70岁欧洲妇女的肠道微生物组成,发现在有糖尿病的群体中,4个乳酸
肠道菌群领域研究进展（完整版） 已有大量研究证实，肠道菌群与肥胖、糖尿病、高脂血症、高血压、心脑血管疾病、慢性肾病、神经系统疾病等相关，肠道菌群科学家们2019年在肠道微生物组研究领域取得了研究成果； 【1】Nat Biotechnol：突破！科学家在人类肠道微生物组中鉴别出100多种新型肠道菌群！ 近日，一项刊登在国际杂志Nature Biotechnology上的研究报告中，来自英国桑格研究院等机构的科学家们通过对肠道微生物组研究，从健康人群的肠道中分离出了100多个全新的细菌类型，这是迄今为止研究人员对人类肠道菌群进行的最全面的收集研究，相关研究结果获奖帮助研究人员调查肠道微生物组在人类机体健康及疾病发生过程中所扮演的关键角色。 本文研究结果能帮助研究人员快速准确地检测人类肠道中存在的细菌类型，同时还能帮助开发出治疗多种人类疾病的新型疗法，比如胃肠道疾病、感染和免疫疾病等。人类机体中细菌大约占到了2%的体重，肠道微生物组就是一个主要的细菌聚集位点，同时其对人类健康非常重要。肠道微生物组的失衡会诱发诸如炎性肠病等多种疾病的发生，然而由于很多肠道菌群难以在实验室环境下生存，因此研究人员就无法对其进行更加直观地研究。
【2】Science：肠道微生物组可能是药物出现毒副作用的罪魁祸首 药物本是用于治疗很多患者，但是一些患者遭受这些药物的毒副作用。在一项新的研究中，来自美国耶鲁大学的研究人员给出了一种令人吃惊的解释---肠道微生物组（gut microbiome）。他们描述了肠道中的细菌如何能够将三种药物转化为有害的化合物，相关研究结果发表在Science期刊上。 研究者表示，如果我们能够了解肠道微生物组对药物代谢的贡献，那么我们能够决定给患者提供哪些药物，或者甚至改变肠道微生物组，这样患者具有更好的反应。在这项新的研究中，研究人员研究了一种抗病毒药物，它的分解产物可引起严重的毒副反应，并确定了肠道细菌如何将这种药物转化为有害的化合物。他们随后将这种药物给予携带着经基因改造后缺乏这种药物转化能力的细菌的小鼠，并测量了这种毒性化合物的水平。利用这些数据，他们开发出一种数学模型，并成功地预测了肠道细菌在对第二种抗病毒药物和氯哌嗪（一种抵抗癫痫和焦虑的药物）进行代谢中的作用。 【3】Nat Med：肠道微生物组的改变或与结直肠癌发生密切相关肠道中“居住”着很多不同的微生物群落，即肠道微生物组，其与人类健康和疾病息息相关，近来有研究表明，评估粪便样本中的遗传改变或能准确反映肠道微生物组的状况，或有望帮助诊断人类多种疾病。近日，一项刊登在国际杂志Nature Medicine上的研究报告中，来自
肠道微生物体外模型研究进展 随着分子微生态学，特别是高通量测序技术的发展，人类对肠道微生物的作用有了新的突破性认识。我们现在了解到人体和动物消化道系统中生长着大量的细菌，肠道中细菌的总数量甚至高出人体细胞总数的十倍。肠道微生物的菌群多样性受到多种因素的影响。其中环境和宿主的遗传背景在决定肠道菌群结构和组成方面各自起到50% 的作用。而且由于外部环境在肠道菌群结构形成过程中的巨大影响，个体之间肠道菌群结构和组成极为不同。目前的研究证明只有极少数的细菌存在于大多数人的肠道中。而个人之间菌群结构的不同反过来又直接影响到宿主的免疫系统发育和营养物质的吸收，甚至和自身免疫性疾病的产生相关。肠道微生物现在认为是人体的一个新“器官”。而肠道微生物生态的研究近十年来也受到了广泛的重视。但是肠道微生物研究存在的重要的瓶颈在于样品的采集。对正常人来说，除了收集粪便之外，小肠、升结肠、横结肠等部位的取样几乎不现实。另一方面，由于肠道细菌受到外部环境和宿主肠道环境的双重影响，如何区分外部环境和肠道内环境对肠道菌群的作用变得十分重要。所以，建立合理而易操作的体外模型对推动肠道微生态学、人体和动物营养学的发展非常有意义。本文就国内外目前经常使用的用于肠道微生态研究的体外肠道模型做一简单介绍。 体外肠道模型的发展 1 静止发酵或罐批量培养模型此模型为最原始、最简单的体外发酵模型。该发酵在小瓶子中或者pH 控制的批量发酵罐中进行。具体做法为在批量发酵罐中接入动物肠内容物或人粪便菌群的悬浮液，培养基中含有不同的待测碳水化合物或蛋白质，整个发酵过程在充满氮气或二氧化碳的下进行。该模型简单、易操作，可以同时对多种底物进行比较，所以用于对碳水化合物的初步筛选。缺点是只能用于短期的发酵研究，因为培养物内pH 和营养物水平变化很快群的改变导致该模型对肠道环境的模拟效果不理想。而且，由于死亡的细菌不能及时从发酵系统中清理出去，如果采用分子生态学的检测手段，如荧光定量PCR 或FISH 等方法无法区别死亡细菌还是活细菌，所以该模型不适用于使用16S rRNA 的分子生态学实验手段来测定菌群的变化，使用范围有比较大的局限性。但常规微生态学手段，如采用选择性培养基培养活细菌的方法还是能够测定菌群变化的。由于24 h 之后培养基中养分已被大量消耗，而发酵终产物不断累积，长时间培养结果离肠道实际内环境偏差很大。GIBSON 和FULLER 报道用此模型进行研究在48 h 内结果还是比较稳定可靠. 2 连续发酵培养系统食糜在人体和大部分单胃动物消化系统中按照口到肛门的单方向流动，所以肠道细菌在单胃动物肠道中的发酵可以看做是一种恒温连续发酵的过程。发酵工艺中连续发酵的特点和肠道发酵特点比较接近，所以通过恒化连续发酵工艺从理论上可以模拟肠道细菌发酵的自然过程。COATES 等首先设计了连续发酵培养系统，在这个系统中可以连续的加入新鲜培养基同时移除使用过的废液。随着设计工艺和制造技术的不断发展，研究人员已经可以在体外控制这个连续培养系统的pH、温度、氧化还原能和营养状态等，来控制发酵罐中细菌的数量与菌群结。最原始的连续培养是单相连续发酵模型。但由于大肠环境的复杂性及不同肠道位置的解剖结构和环境存在差异，单相连续发酵模型的局限性越来越明显，继而GIBSON 和MACFARLAN 等根据人体结肠的生理特点建立了三相连续发酵模型，同时通过比较该群的结构特点和突然死亡的人体肠道菌群的生理生化指标之间的相关性，对该模型的可靠性进行了验证。研究结果表明三相连续发酵模型能较好的模拟各个肠道解剖位置，即升结肠、横结肠和降结肠环境中肠道菌群的实际结构。现在常用的三相连续发酵系统由三个发酵瓶V1、V2 和V 3 串联而组成，它们各自的容积分别为0．22、0．32 和0．32 升，分别代表升结肠、横结肠和降结肠的生理位置。根据人体肠道不同解剖位置的实际生理特点，三个罐的pH 分别控制在5．5、6．2 和6．8，整体温度控制在37 ℃。每个发酵瓶都用磁力搅拌器以一定速度进行搅拌以混匀培养基，同时充入无氧氮气，以维持发酵瓶的厌氧环境。如图 1 所示，培养基从培养瓶依次流入V1，再从V1 流入V2，V2 流入V3，最后从V3 流入废液罐中。其营养物质的流向和人体结肠中营养物质的流同。连续培养模型目前广泛应用在肠道细菌的生理、生化研究 1．3 人类肠道微生态模拟器由于三相连续发酵模型仅仅模拟了人体结肠部位的肠道微生物小肠的微生物。1993 年MOLLY 等设计了一个五相反应器，命名为人类肠道微生态模拟器。该模拟系统被认为能够全方位，更好的的模拟人体肠道内的微环境。如图 2 所示，该系统温度仍然保持在37 ℃。其中Vessel l 模拟的是胃环境，反应体积是0．2 L，保留时间为 2 h，pH 控制在2．0 ～2．5。1．3 人类肠道微生态模拟器由于三相连续发酵模型仅仅模拟了人体结肠部位的肠道微生物生态过程，没有涉及胃和 Vessel 2 系统模拟小肠部位，反应体积为0．3 L，保留时间为6 h，pH 控制在5．0 ～6．0。Vessel 3、Vessel 4、Vessel 5 三相反应系统模拟升结肠、横结肠、降结肠部位，反应体积分别是．7、1．3、
中国血液净化2019年9月第18卷第9期Chin J Blood Purif,September,2019,Vol.18,No.9 ·综述· 肠道微生物菌群与慢性肾脏病的研究进展 王小琪1李忠心1 中图分类号：R692.5文献标识码：A doi:10.3969/j.issn.1671-4091.2019.09.017 肠道微生物群与宿主一直互利共存的，并在宿主的新陈代谢中扮演着重要角色。正常肠道微生物群以营养、代谢、生理和免疫功能等多方面影响着人体健康，而肠道微生物群菌群失调参与多种疾病的发生发展，如肥胖、2型糖尿病、炎症性肠病、心血管疾病等。目前越来越多的证据表明，肠道菌群失调参与了导致慢性肾脏病(chronic kidney disease，CKD)的进展以及并发症的发生，而补充益生菌可能对CKD 患者具有潜在的收益，本文就肠道微生物菌群与CKD 的关系，综述如下。1肠道微生物群人类的肠道具有极为复杂的生态环境，栖息着大约30属500多种细菌，超过1013的微生物细胞构成了肠道微生物群，即肠道菌群。通常成人的肠道中存在2种优势菌群，厚壁菌门和拟杆菌；其他的一些放线菌、变形菌则占较少的比例[1]。每种细菌在肠壁的特定位置定植，不同的细菌沿着肠道有不同的分布。肠道菌群的功能多样，甚至可以被认为是一个具有代谢活性的内生“器官”，在疾病的诊断、治疗和预防等诸多方面具有重要作用。1.1参与宿主代谢及免疫调控生理状态下，肠道菌群参与了那些宿主不能独立完成的代谢活动，如代谢不易消化的植物多糖，合成特定的维生素，转化结合胆汁酸，降解草酸盐等[2]。更为重要的是，肠道菌群促进了免疫系统的发展与成熟，并降低了食物和环境抗体诱发的过敏反应[3]。机体处于应激状态时去甲肾上腺素的释放会使致病性革兰氏阴性细菌的数量和种类增加。1.2构建肠道上皮屏障肠上皮细胞是指位于固有层表面的单层柱状上皮细胞，位于肠腔与固有层间，这些柱状上皮通过紧密连接结合在一起，构成肠道上皮屏障，对抗体和病原体的转移具有隔离作用。在良好的健康状况下，肠道屏障非常有效，肠腔内的一侧被肠道细菌大量繁殖，而基底外侧则保持无菌状态。共生的肠道微生物通过多种机制维持肠道功能的完整性，包括①恢复并维持紧密连接的蛋白结构；②诱导上皮细胞的热休克蛋白；③与致病菌竞争结合肠道上皮细胞；④分泌抗菌肽[4]。另一方面，肠道菌群通过降低肠道内炎症反应来维持肠上皮屏障。TOLL 样受体(Toll-like receptor,TLR)由模式识别受体家族组成，用于识别微生物的保守分子产物。肠道菌群通过细胞壁脂质酸激活TLR2来抑制肠道炎症，有效保 护了紧密连接，从而强化了肠道屏障[5]。 2CKD 与肠道菌群 最近，人们已经证明CKD 的发生及发展与肠道微生物菌群失调有关，肠道微生物群和肾脏疾病可以相互影响，互为因果，微生物菌群失调会增加肾脏疾病的易感性，并加重肾脏疾病的进展；而肾功能恶化也会加剧肠道菌群失调。 2.1肠道微生物菌群失调 由于肠道微生物群可以很好地适应生物环境的 变化，因此早期CKD 的患者中就可以观察到肠道细 菌的定量和定性发生变化。在早期CKD 患者体内，小肠中的需氧菌和厌氧菌较正常人有所增加，而结肠内的变形菌、放线菌和厚壁菌属也有增加。在终末期肾病(end-stage renal disease，ESRD)患者中，十二指肠和空场的需氧菌和厌氧菌较正常人群均有明显升高，而乳杆菌和普雷沃氏菌的数量则明显减少。在透析人群的研究中发现，虽然在细菌总 数上血液透析患者与普通人并无明显差异，但血液 透析患者体内的需氧菌约为正常人的100倍，肠杆菌属、肠球菌属等明显增多；厌氧菌方面，血液透析患者体内的双歧杆菌含量明显下降，产气荚膜杆菌 基金项目：潞河医院中心实验平台建设研究(KJ2019CX001-09) 作者单位：101199北京，1首都医科大学附属北京潞河医院肾病中心 通讯作者:李忠心101199北京，1首都医科大学附属北京潞河医院肾病中心Email：lymtics0327@https://www.doczj.com/doc/a19736850.html, ?? 646
第11章肠道感染细菌 测试题 一、选择题 A型题； 1．肠道杆菌所没有的一种抗原是 A. M抗原 B. H抗原 C. O抗原 D. K抗原 E. Vi抗原 2. 关于肠杆菌科的论述，不正确的是 A. 所有肠道杆菌都不形成芽胞 B. 肠道杆菌均为G—杆菌 C. 肠道杆菌中致病菌一般可分解乳糖 D. 肠道杆菌中非致病菌一般可分解乳糖 E. 肠道杆菌中少数致病菌可迟缓分解乳糖 3. 鉴别肠道致病菌与非致病菌主要依据 A. 是否发酵葡萄糖 B. 是否分解乳糖 C. 是否具有鞭毛 D. 是否具有菌毛 E. 是否具有芽胞 4. 大肠杆菌IMViC试验结果应是； A. +、—、+、— B. —、+、—、+ C. +、+、—、— D.—、—、+、+ E.+、—、—、— 5. 能产生外毒素的志贺菌是 A. 痢疾志贺菌 B. 福氏志贺菌 C. 鲍氏志贺菌 D. 宋氏志贺菌 E. 以上都不是 6. 伤寒杆菌Vi抗原变异属于 A．毒力变异 B．耐药性变异 C．菌落变异 D．形态变异 E．对外界抵抗力变异 7. 与立克次体有共同抗原的肠道杆菌是A．沙门菌的某些菌株
B．志贺菌的某些菌株 C．埃希菌的某些菌株 D．变形杆菌的某些菌株 E．克雷伯菌的某些菌株 8．分解葡萄糖产酸产气、不分解乳糖、产生H2S+++，动力试验+、尿素酶试验－，可能是下列肠道菌中的 A．大肠埃希菌 B．伤寒沙门菌 C．志贺菌 D．变形杆菌 E．肖氏沙门菌（乙型副伤寒杆菌） 9. 主要流行的肠出血性大肠杆菌的O血清型是 A. O6 B. O25 C. O157 D. O111 E. O158 10. 关于伤寒与副伤寒沙门菌致病特点的说法，正确的是 A. 潜伏期，可在肠系膜淋巴结繁殖 B. 不引起菌血症 C. 发病2周内没有第二次菌血症 D. 不侵犯肝、脾、肾等器官 E. 患病后机体获得的免疫力不强 11. 志贺菌属常引起: A. 阿米巴痢疾 B. 细菌性痢疾 C. 慢性肠炎 D. 假膜性肠炎 E. 肠热症 12. 机体抗伤寒的免疫主要依赖于 A. 体液免疫 B. 补体的作用 C. 中性粒细胞的吞噬作用 D. 抗生素的使用 E. 细胞免疫 13. 肠热症病人发病1周内，检出伤寒沙门菌阳性率最高的方法是 A. 尿培养 B. 血培养 C. 粪便培养 D. 痰培养 E. 胆汁培养 14. 疑为肠热症的病人常需抽血做细菌学检查,什么时期采血样最好 A. 发病第1周 B. 发病第2周 C. 发病第3周 D. 发病第4周 E. 疾病恢复期 15. 肠热症并发症之一是肠穿孔,其原因是 A. 细菌的直接作用 B. 肠梗阻所致 C. 肠壁淋巴组织发生超敏反应
一、选择题 A型题 1．在初步鉴别肠道致病菌和非致病菌上具有重要意义的试验是 A.葡萄糖发酵试验 B.乳糖发酵试验 C.菊糖发酵试验 D.甘露醇发酵试验 E.吲哚试验 2.大肠埃希菌能引起尿路感染的主要原因是 A.膀胱内正常菌群 B.分解尿素 C.可利用CO2作为碳源 D.具有特殊菌毛 E.抵抗尿道中抗菌物质 3.关于肠道致病菌的主要特征，错误的是 A.革兰阴性杆菌 B.兼性厌氧 C.在SS琼脂平板上形成红色不透明菌落 D.能分解多种糖类和蛋白质 E.可用免疫血清鉴定 4．引起婴儿和旅游者腹泻的大肠埃希菌是 A.肠产毒型大肠埃希菌 B.肠致病型大肠埃希菌 C.肠侵袭型大肠埃希菌 D.肠出血型大肠埃希菌 E.肠集聚型大肠埃希菌 5．主要引起婴幼儿腹泻的细菌是 A.葡萄球菌 B.志贺菌 C.致病性大肠埃希菌 D.伤寒沙门菌 E.变形杆菌 6．引起出血性结肠炎的细菌是 A.伤寒沙门菌 B.金黄色葡萄球菌 C.霍乱弧菌：H7大肠埃希菌E.副溶血性弧菌 7．能产生志贺样毒素的大肠埃希菌是 8．大肠埃希菌耐热肠毒素激活肠黏膜细胞中的酶是 A.转位酶 B.鸟苷环化酶 C.腺苷环化酶 D.透明质酸酶 E.胰酶 9．既能产生内毒素，又能产生外毒素的细菌是 A.结核杆菌 B.白喉杆菌 C.霍乱弧菌 D.脑膜炎球菌 E.痢疾志贺菌 10．对痢疾病人做微生物学检查，下列各项错误的是 A.分离培养细菌作生化鉴定 B.取粘液性或脓血便涂片，革兰染色镜检 C.取粪便标本增菌培养 D.取标本接种于肠道选择培养基培养 E.最后进行血清学鉴定 11．志贺菌引起中毒性菌痢的主要致病物质是 A.痉挛毒素 B.肠毒素 C.溶血毒素 D.内毒素 E.侵袭性酶 12．能产生外毒素的志贺菌是 A.痢疾志贺菌 B.福氏志贺菌 C.鲍氏志贺菌 D.宋内志贺菌 E.以上均是 13．迟缓发酵乳糖的志贺菌是 A.痢疾志贺菌 B.福氏志贺菌 C.鲍氏志贺菌 D.宋内志贺
第十一章肠道感染细菌0.5学时定义：一类经粪-口（水、蝇、食物）传播途径进行传播的细菌。多引起的是肠道传染性疾病。 生化反应多样化，可鉴别细菌。乳糖发酵试验：肠道致病菌（—），非致病菌（+） 包括：肠杆菌科细菌(沙门菌、志贺菌、埃希菌） 幽门螺杆菌 霍乱弧菌 副溶血性弧菌 弯曲菌属 第一节埃希菌属--大肠杆菌 （Escherichia coli） 举临床表现病历。 一、生物学性状： 1.G-，短小；兼氧或需氧，易培养；无芽胞，有周鞭毛、菌毛(图）、质粒。 2.营养要求不高。在肠道鉴别培养基形成有色菌落。乳糖发酵试验（+），发酵葡萄糖产酸产气,不产生H2S 。 典型的大肠杆菌IMViC试验为“++––”（葡萄糖发酵 ，吲哚（I）、甲基红（M）、VP反应（Vi）、枸橼酸盐利用（C））。而产气杆菌--++，IMViC是饮食被粪污染的卫生检测指标。 3.抗原构造复杂： （1）菌体O-Ag，属特异，脂多糖—IgM； (2)鞭毛H-Ag，种特异，蛋白质—IgG； (3)表面Ag，荚（包）膜：大肠K-Ag，伤寒Vi-Ag； 4.血清型命名方式：内O-K-H外 5.抵抗力：对理化因素较弱，60℃ 30分，但在自然界水中
存活长。.抗热,55℃、60分钟仍存活；胆盐、煌绿等对大肠杆菌有抑制作用 6.易变异：菌落变异(S-R，H-O)、耐药性、毒力变异(转导、接合、溶原转换) 致病物质：多为内毒素，外毒素少，菌毛、荚膜（包膜）。 二、致病性： 1、致病物质： 1.致病物质 ⑴一般毒力因子：LPS、荚膜、 Ⅲ型分泌系统：细菌向真核细胞内输送毒性基因产物的效应系统。 ⑵特殊毒力因子 黏附素（CFA、AAF、BfP、紧密素、Ipa等） 外毒素（Stx、ST、LT等） LT不耐热，ST耐热，似霍乱肠毒素样，cAMP增多，可通过质粒传递。 2、疾病： ⑴肠外感染：①泌尿道感染中最常见菌，有泌尿上皮受体； ②败血症； ③腹膜炎、胆囊炎、脑膜炎等。 ⑵腹泻： ①肠产毒型大肠埃希菌（ETEC）是引起婴幼儿和旅游者腹泻的重要病原菌。临床症状可从轻度腹泻至严重的霍乱样腹泻。 致病特点有：A）作用部位为小肠；B）致病物质主要是不耐热和耐热肠毒素、定植因子、内毒素等；肠毒素致肠粘膜细胞大量分泌液体和电解质，引起腹泻。 ②肠侵袭型大肠埃希菌（EIEC）较少见，主要侵犯较大儿童和成人。所致疾病像菌痢，腹泻呈脓血便，有里急后
肠道感染细菌复习题
肠道感染细菌复习题 一、选择题 A型题 1．在初步鉴别肠道致病菌和非致病菌上具有重要意义的试验是 A.葡萄糖发酵试验 B.乳糖发酵试验 C.菊糖发酵试验 D.甘露醇发酵试验 E.吲哚试验 2.大肠埃希菌能引起尿路感染的主要原因是 A.膀胱内正常菌群 B.分解尿素 C.可利用CO2作为碳源 D.具有特殊菌毛 E.抵抗尿道中抗菌物质 3.关于肠道致病菌的主要特征，错误的是 A.革兰阴性杆菌 B.兼性厌氧 C.在SS琼脂平板上形成红色不透明菌落 D.能分解多种糖类和蛋白质 E.可用免疫血清鉴定 4．引起婴儿和旅游者腹泻的大肠埃希菌是 A.肠产毒型大肠埃希菌 B.肠致病型大肠埃希菌 C.肠侵袭型大肠埃希菌 D.肠出血型大肠埃希菌 E.肠集聚型大肠埃希菌 5．主要引起婴幼儿腹泻的细菌是 A.葡萄球菌 B.志贺菌 C.致病性大肠埃希菌 D.伤寒沙门菌 E.变形杆菌6．引起出血性结肠炎的细菌是 A.伤寒沙门菌 B.金黄色葡萄球菌 C.霍乱弧菌 D.O157：H7大肠埃希菌 E.副溶血性弧菌 7．能产生志贺样毒素的大肠埃希菌是
A.ETEC B.EIEC C.EPEC D.EHEC E.EaggEC 8．大肠埃希菌耐热肠毒素激活肠黏膜细胞中的酶是 A.转位酶 B.鸟苷环化酶 C.腺苷环化酶 D.透明质酸酶 E.胰酶 9．既能产生内毒素，又能产生外毒素的细菌是 A.结核杆菌 B.白喉杆菌 C.霍乱弧菌 D.脑膜炎球菌 E.痢疾志贺菌10．对痢疾病人做微生物学检查，下列各项错误的是 A.分离培养细菌作生化鉴定 B.取粘液性或脓血便涂片，革兰染色镜检 C.取粪便标本增菌培养 D.取标本接种于肠道选择培养基培养 E.最后进行血清学鉴定 11．志贺菌引起中毒性菌痢的主要致病物质是 A.痉挛毒素 B.肠毒素 C.溶血毒素 D.内毒素 E.侵袭性酶 12．能产生外毒素的志贺菌是 A.痢疾志贺菌 B.福氏志贺菌 C.鲍氏志贺菌 D.宋内志贺菌 E.以上均是13．迟缓发酵乳糖的志贺菌是 A.痢疾志贺菌 B.福氏志贺菌 C.鲍氏志贺菌 D.宋内志贺菌 E.以上均是 14.培养志贺菌常用的培养基中含有 A．亚碲酸钾B．孔雀绿 C．5%的新鲜血球D．10%血清E．煌绿15．关于志贺菌的叙述错误的是 A.无荚膜 B.不形成芽胞 C.有鞭毛 D.有菌毛 E.易出现耐药变异株16．决定志贺菌分类的抗原是 A.H抗原 B.O抗原 C.K抗原 D.荚膜抗原 E.Vi抗原 17．感染后易转变为慢性、病程迁延的志贺菌是 A.痢疾志贺菌 B.福氏志贺菌 C.鲍氏志贺菌 D.宋内志贺菌 E.以上均是