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2017．01
漫談腸道小尖兵: Akkermansia muciniphila
原創文章 引用請註明出處
今天這篇是小編頭一次以專文介紹單一種的腸道細菌，這樣的特殊待遇可是其他腸道細菌還沒有的呢，所以看倌們可要擦亮眼睛，看看這隻細菌到底special在哪裡。說起Akkermansia muciniphila(以下簡稱A. muciniphila)，最親民的維基百科上可以找到牠的基本資料：
(1) 絕對厭氧的革蘭氏陰性菌(obligate anaerobic Gram-negative bacteria)
(2) 不具運動性也不形成孢子(non-motile and non-spore-forming)
(3) 可利用腸道黏液(mucin)做為唯一碳源和氮源來生長 (暱稱:黏液素分解者(mucin degrader)是也)
(4) 在分類上屬疣微菌門疣微菌綱疣微菌目疣微菌科Akkermansia屬 (小編沒有跳針，牠是一隻很典型的疣微菌)
雖然在厭氧環境下提供適當的養分可以成功培養某些A. muciniphila菌株，有部分在腸道生存而無法離體培養的菌株(例如Urmite株)還是在2015年才首次完成細菌基因體定序，而細菌樣本是從人類糞便得到的。有趣的是，在人類腸道中的疣微菌小圈圈裡，A. muciniphila獨佔苗頭，牠的疣微菌親戚們可能在演化過程中沒有獲得在腸道生存的優勢，演變成現在一菌獨大的局面。如此特殊的A. muciniphila，在比例上佔了所有腸道菌種的1-5%。
下圖[1]描述高脂飲食的老鼠額外補充A. muciniphila，可以得到多種促進腸道健康的好處。Amuc_1100蛋白可和腸道表皮細胞的受體(TLR2)結合，或許可加強腸道屏蔽(gut barrier)，使腸道中的有害物質不會滲漏到血液中。整體的生理作用為減少脂肪堆積、促進肌肉細胞利用葡萄糖，以及減少肝臟釋放血糖，對於糖尿病和肥胖的控制益處很大。
總結
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今天這篇是小編頭一次以專文介紹單一種的腸道細菌，這樣的特殊待遇可是其他腸道細菌還沒有的呢，所以看倌們可要擦亮眼睛，看看這隻細菌到底special在哪裡。說起Akkermansia muciniphila(以下簡稱A. muciniphila)，最親民的維基百科上可以找到牠的基本資料：
(1) 絕對厭氧的革蘭氏陰性菌(obligate anaerobic Gram-negative bacteria)
(2) 不具運動性也不形成孢子(non-motile and non-spore-forming)
(3) 可利用腸道黏液(mucin)做為唯一碳源和氮源來生長 (暱稱:黏液素分解者(mucin degrader)是也)
(4) 在分類上屬疣微菌門疣微菌綱疣微菌目疣微菌科Akkermansia屬 (小編沒有跳針，牠是一隻很典型的疣微菌)
雖然在厭氧環境下提供適當的養分可以成功培養某些A. muciniphila菌株，有部分在腸道生存而無法離體培養的菌株(例如Urmite株)還是在2015年才首次完成細菌基因體定序，而細菌樣本是從人類糞便得到的。有趣的是，在人類腸道中的疣微菌小圈圈裡，A. muciniphila獨佔苗頭，牠的疣微菌親戚們可能在演化過程中沒有獲得在腸道生存的優勢，演變成現在一菌獨大的局面。如此特殊的A. muciniphila，在比例上佔了所有腸道菌種的1-5%。
以上簡單介紹完A. muciniphila的特色之後，接著小編要進一步說明這隻細菌為什麼會引起學者們的興趣。原因很簡單，因為越來越多證據顯示A. muciniphila對於人類健康是有正面影響的。腸道中此種細菌的比例偏低，和幼兒自閉症、發炎性大腸疾病以及肥胖有關聯。令人振奮的是，口服攝取A. muciniphila的老鼠可以逆轉高脂飲食引起的肥胖，降低血液中有害細菌脂多醣(LPS)的濃度，減輕胰島素抗性(insulin resistance)和其附帶的心臟代謝併發症。今年(2017)發表在Nature Medicine期刊的一篇文章，指出經過殺菌(攝氏70度加熱30分鐘)後的A.muciniphila死菌和其純化的外膜蛋白(outer membrane protein) Amuc_1100都有顯著的促進健康效果，尤其死菌的作用更為明顯。
下圖[1]描述高脂飲食的老鼠額外補充A. muciniphila，可以得到多種促進腸道健康的好處。Amuc_1100蛋白可和腸道表皮細胞的受體(TLR2)結合，或許可加強腸道屏蔽(gut barrier)，使腸道中的有害物質不會滲漏到血液中。整體的生理作用為減少脂肪堆積、促進肌肉細胞利用葡萄糖，以及減少肝臟釋放血糖，對於糖尿病和肥胖的控制益處很大。
圖1. A. muciniphila對腸道健康好處多多
總結
A. muciniphila或許能成為腸道菌應用在醫學上的明日之星，尤其是牠的外膜蛋白Amuc_1100的作用令小編相當感興趣。這個蛋白只有317個氨基酸，水溶性極佳，透過蛋白質工程要量產到商業應用是頗有潛力的(理論上啦~)。
參考文獻
[1] Anhê, F. F., & Marette, A. (2017). A microbial protein that alleviates metabolic syndrome. Nature Publishing Group, 23(1), 11–12.
[2] Plovier, H., Everard, A., Druart, C., Depommier, C., Van Hul, M., Geurts, L., et al. (2016). A purified membrane protein from Akkermansia muciniphila or the pasteurized bacterium improves metabolism in obese and diabetic mice. Nature Publishing Group, 1–10.
圖爾思生物科技/ NGS事業部
許方瑜 文案
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