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膽汁酸與腸道菌群的雙向奔赴

腸道菌群和膽汁酸之間的作用是雙向的、互惠的，對維持正常的生理功能至關重要。腸道菌群會影響膽汁酸的合成、代謝和組成；膽汁酸會調節腸道菌群的多樣性和結構。膽汁酸在腸肝循環中不斷循環，在腸肝軸和微生物-宿主軸中發揮著重要的調節作用。主要表現在：膽汁酸的多樣性是宿主菌和腸道菌群共同作用的結果，而膽汁酸庫和組成又影響腸道菌群的多樣性和穩態。

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腸道菌群作用于膽汁酸

腸道微生物群影響膽汁酸的組成和功能。在小腸和結腸的遠端，腸道微生物可以通過脫羥基、去結合和差向異構化等過程分解和修飾膽汁酸。顯著擴大和豐富了膽汁酸及其衍生物的化學多樣性。

膽汁酸的去結合是腸道微生物的普遍功能，由膽汁鹽水解酶(BSH)催化，產生具有C-24羧酸基團的游離膽汁酸。BSH在腸道菌群中廣泛表達，在回腸和結腸中富集，大多數含有BSH的細菌是革蘭氏陽性菌，如雙歧桿菌、乳酸桿菌、梭菌、腸球菌和沙門氏菌，以及革蘭氏陰性菌，如擬桿菌、變形桿菌和布魯氏菌，同時每一種細菌都產生-種獨特的結合膽汁酸譜，豐富了膽汁酸的多樣性。

如下圖：通過膽鹽水解酶(BSH)將結合的膽汁酸水解為游離膽汁酸和甘氨酸或牛磺酸。

圖1.膽汁酸的去結合

膽汁酸脫羥基化是腸道微生物介導的關鍵轉化之一。厭氧的革蘭氏陽性菌門厚壁菌綱(梭菌屬、腸球菌屬、雙歧桿菌屬、李斯特菌屬和乳酸桿菌屬)和革蘭氏陰性菌門擬桿菌綱(擬桿菌屬)的細菌可將初級膽汁酸轉化為次級膽汁酸，如鵝去氧膽酸CDCA轉化為石膽酸LCA、膽酸CA形成去氧膽酸DCA等。

膽汁酸羥基的異構化是由α構型到β構型的可逆立體化學轉化，得到穩定的含氧膽汁酸中間體。例如，去氧膽酸DCA的異構化能夠破壞膽汁酸的疏水性/親水性表面特性，這可能降低DCA的表面活性和對細菌的毒性，防止DCA誘導的DNA和膜損傷。

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膽汁酸作用于腸道菌群

圖2.蛋雞常見的糞便異常

圖3.使用膽汁酸后蛋雞糞便干燥細膩

膽汁酸對腸道菌群的作用具有選擇性，一方面刺激具有膽汁酸代謝酶的細菌生長（如雙歧桿菌、乳酸桿菌等），一方面抑制膽汁酸敏感細菌的生長，從而維持腸道菌群的穩態和腸道屏障功能。膽汁酸的抗菌作用主要針對如螺旋體、葡萄球菌、肺炎球菌和腸球菌等敏感細菌，其抑制作用隨著膽汁酸濃度的增加而增強。膽汁酸在腸腔中的濃度越高越有利于具有 7a 脫羥化酶活性的細菌的生長，而較低的濃度則主要有利于革蘭氏陰性菌的生長。膽汁酸還會影響腸上皮細胞的完整性和粘膜免疫反應，從而間接調節微生物群落的組成。

腸道中膽汁酸的缺乏會導致細菌和條件性致病菌過度生長，增加腸道的炎癥、細菌移位、損傷和離子跨膜流動的風險。反過來，腸道菌群紊亂會導致產膽汁鹽水解酶菌群減少，從而導致膽汁酸代謝失調，無法維持體內糖脂平衡及正常的膽固醇分解和排泄，造成糖脂代謝疾病和膽結石等。

在正常生理條件下，膽汁酸和腸道菌群處于動態平衡，合作共贏的關系；共同守護機體健康。

圖4.膽汁酸改善腸道形態（王改玲，2017）