圖1.革蘭氏陽性菌（左）和革蘭氏陰性菌（右）概述

1.金黃色葡萄球菌(Staphylococcus aureus) 

研究表明, 破壞生物膜功能和生物能傳輸過程可能是脫氧膽酸鹽針對金黃色葡萄球菌的抑菌機制。最低抑菌濃度下的脫氧膽酸鹽處理后, 金黃色葡萄球菌細胞內鉀離子滲透性升高, 細胞內pH降低, 細胞膜內外兩側的電勢差被破壞, 表明脫氧膽酸鹽能阻斷生物能傳輸過程; 同時, 共聚焦顯微鏡顯示脫氧膽酸鹽引起了金黃色葡萄球菌細胞膜的嚴重破壞, 掃描電子顯微鏡和透射電子顯微鏡結果顯示脫氧膽酸鹽處理后的金黃色葡萄球菌細胞形態皺縮, 表面出現凹陷, 細胞壁變薄甚至是破裂, 細胞膜發生破裂, 揭示了脫氧膽酸鹽能通過破壞金黃色葡萄球菌的基本膜功能。脫氧膽酸鹽引起的細胞壁/膜破損可能是導致細胞內pH下降、離子滲透性增加和膜電位耗散的主要原因。

圖2.革蘭氏陽性菌（左）和革蘭氏陰性菌（右）菌種代表

2.艱難梭菌(Clostridioides difficile) 

鞭毛作為艱難梭菌的主要運動器官, 對艱難梭菌的致病性有著重要作用. 鞭毛介導艱難梭菌在腸上皮細胞的黏附過程, 是艱難梭菌在腸道中定植的關鍵步驟。 Metzendorf等人 在掃描顯微鏡下觀察到, 使用生長抑制濃度的DCA和CDCA處理艱難梭菌會導致鞭毛數量減少, 而石膽酸(lithocholic acid, LCA)則會導致鞭毛幾乎完全消失。鞭毛中具有代表性鞭毛蛋白(flagellin, FliC)和鞭毛絲帽蛋白(filament cap protein, FliD)豐度較低, 表明LCA、DCA和CDCA應激期間鞭毛合成減少, 鞭毛蛋白合成被抑制。在轉錄水平上, fliCmRNA豐度與蛋白質水平一樣, 在LCA、DCA處理后顯著降低, 說明鞭毛蛋白的較低表達已經在轉錄水平上實現。

3.丙酸桿菌(Propionibacterium) 

丙酸桿菌經脫氧膽酸鹽/膽酸鹽混合刺激后, 其典型多形棒狀超微結構發生顯著畸變。 掃描電子顯微鏡顯示菌體收縮塌陷, 部分呈現空泡化結構, 收集胞外蛋白進行十二烷基硫酸鈉-聚丙烯酰胺凝膠電泳, 結果顯示胞外蛋白濃度顯著升高. 以上結果表明, 脫氧膽酸、膽酸鹽混合物破壞丙酸桿菌的細胞壁和細胞膜,并引起胞質溶質外溢。 質譜蛋白質組學結果顯示, 與超氧化物歧化酶同源的膽汁鹽特異性蛋白B8(bile-saltsspecific proteins B8)的水平顯著升高, 提示膽鹽對丙酸桿菌造成了氧化損傷, 因為超氧化物歧化酶參與氧化應激引起的損傷修復反應。而在另一項研究中, 利用二維電泳研究了丙酸桿菌SI41暴露于膽鹽后細胞中的蛋白質合成, 發現膽鹽應激蛋白17(bile salts stress proteins 17, BSSP 17)、膽鹽應激蛋白10(bile salts stress proteins 10, BSSP 10) 的蛋白水平顯著升高。 BSSP 17被多種方法證明是丙酸桿菌超氧化物歧化酶A, 同時,上調的BSSP 10被鑒定為半胱氨酸合成酶, 半胱氨酸的 合成增強有助于谷胱甘肽的產生, 用于氧化應激期間的解毒。以上實驗結果表明, 膽鹽不僅會破壞丙酸桿菌表面的細胞膜, 而且會引起氧化應激。 

4.咽峽炎鏈球菌(Streptococcus anginosus) 

我們實驗室的研究結果表明，12-酮基石膽酸(12-ketodeoxycholic acid, 12-KetoLCA)能顯著抑制咽峽炎鏈球菌的生長和生物膜形成。 最低抑菌濃度的12-KetoLCA處理后, 咽峽炎鏈球菌胞內蛋白質和核酸發生滲漏, 共聚焦顯微鏡結果顯示12-KetoLCA引起了細胞膜的嚴重損壞。掃描電子顯微鏡結果顯示, 12-KetoLCA處理后的咽峽炎鏈球菌細胞明顯凹陷變形, 甚至于細胞膜、細胞壁的嚴重破損, 而在透射電子顯微鏡下觀察到細胞膜發生嚴重破損, 內容物大量泄漏. 我們同時進行轉錄組分析, 發現咽峽炎鏈球菌的基因表達受到12-KetoLCA影響, 包括核糖體蛋白基因的下調, 例如30S核糖體蛋白S12和50S核糖體蛋白L17, 這表明蛋白質合成受損。此外, 我們還觀察到參與膜功能的營養轉運蛋白的表達模式發生變化. 具體而言, ABC轉運蛋白系統基因表達上調, 而與甘露糖、果糖和山梨糖轉運相關的磷酸轉移酶系統表達下調, 與氨基酸、核苷的轉運以相關的表達顯著上調。以上結果突顯了在12-KetoLCA造成的損傷下膜功能的紊亂。

原文：管健,王玉桂,丁昊,等.膽汁酸對腸道微生態的調控研究進展[J/OL].科學通報,1-9[2026-01-07].https://link.cnki.net/urlid/11.1784.N.20251226.0953.008..

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