Gut Microbes：巴斯德所/复旦大学/广东省人民医院联合揭示动物双歧杆菌乳亚种通过独特代谢产物促进拟杆菌定植新机制

近日，巴斯德研究所Jean-Marc Collard教授、复旦大学Khashayar Shahin博士联合华南理工大学/南方医科大学附属广东省人民医院王亮教授在肠道微生态领域取得研究进展，相关研究成果以A metabolite-dependent mechanism by which Bifidobacterium animalis subsp. lactis promotes Bacteroides colonization为题，发表于Gut Microbes（中科院1区，影响因子15.3）。

该项研究揭示了早期肠道定植菌双歧杆菌动物乳亚种（Bifidobacterium animalis subsp. lactis）通过其独特的代谢产物，显著促进严格厌氧拟杆菌属（Bacteroides spp.）的生长与定植，为理解婴儿肠道微生物群落的建立与互作提供了新视角。

人类生命最初的几天和几周是塑造胃肠道、免疫系统和成年后微生物组的关键窗口期。初生肠道环境相对有氧，兼性厌氧菌率先定植，随后迅速过渡到以双歧杆菌为主导的菌群，尤其在母乳喂养婴儿中更为明显，而严格厌氧的拟杆菌属等则在婴儿期后期逐渐占据优势。

已有研究表明，阴道分娩婴儿在出生后第四天，拟杆菌即可占总菌群的50%以上。然而，双歧杆菌与拟杆菌之间如何通过代谢互作影响定植顺序与稳定性，仍缺乏深入机制解析。研究团队聚焦这两种早期肠道定植菌的相互作用。

体外共培养实验显示，在严格厌氧条件下，双歧杆菌动物乳亚种能显著促进多株拟杆菌（包括脆弱拟杆菌、多雷拟杆菌、卵形拟杆菌和多形拟杆菌）的生长，而其他常见双歧杆菌种（如两歧双歧杆菌、短双歧杆菌和长双歧杆菌）的促生作用则较弱或几乎没有。

进一步实验证实，这一促生效应主要依赖于双歧杆菌动物乳亚种释放到上清液中的可溶性小分子代谢物，而非细胞本身。

图1 动物双歧杆菌乳亚种通过代谢产物促进脆弱拟杆菌生长

通过非靶向代谢组学分析，团队发现双歧杆菌动物乳亚种的代谢谱与其他双歧杆菌种存在显著差异。其上清液中存在超过150种独特代谢物，包括3-羟基癸酸、D-丙氨酰-D-丙氨酸、2-异丙基苹果酸和D-葡萄糖-2-磷酸等。这些化合物可作为碳源和氮源等营养底物，显著增强拟杆菌的生长。

当拟杆菌在含有这些代谢物的环境中培养时，相关代谢物含量明显下降，表明拟杆菌主动利用了这些物质。在小鼠模型中，抗生素处理后的小鼠提前定植双歧杆菌动物乳亚种后，再引入脆弱拟杆菌，粪便中脆弱拟杆菌的拷贝数从约1.7×10⁴显著提升至9.7×10⁶拷贝/克粪便，并在后续观察期内保持较高水平。

同时，关键代谢物在粪便中的动态变化与体外结果一致，进一步验证了这些代谢物在体内为拟杆菌提供了有利的生态位，巩固了其定植。综上所述，本项研究发现双歧杆菌动物乳亚种凭借其专属代谢特征在早期肠道微生物建立中扮演关键角色。

它通过代谢物交叉喂养，帮助严格厌氧的拟杆菌在肠道中立足，体现了肠道菌群中分工协作的代谢活动。这些发现不仅加深了对婴儿肠道生态系统成熟、韧性与稳定性的理解，也为基于特定益生菌或代谢物干预早期菌群定植、促进肠道健康提供了科学依据。

全文链接：https://doi.org/10.1080/19490976.2026.2696647