
1.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(duì)維持正常的生理功能至關(guān)重要。腸道菌群會(huì)影響膽汁酸的合成、代謝和組成;膽汁酸會(huì)調(diào)節(jié)腸道菌群的多樣性和結(jié)構(gòu)。膽汁酸在腸肝循環(huán)中不斷循環(huán),在腸肝軸和微生物-宿主軸中發(fā)揮著重要的調(diào)節(jié)作用。主要表現(xiàn)在:膽汁酸的多樣性是宿主菌和腸道菌群共同作用的結(jié)果,而膽汁酸庫(kù)和組成又影響腸道菌群的多樣性和穩(wěn)態(tài)。
2.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(jié)腸的遠(yuǎn)端,腸道微生物可以通過(guò)脫羥基、去結(jié)合和差向異構(gòu)化等過(guò)程分解和修飾膽汁酸。顯著擴(kuò)大和豐富了膽汁酸及其衍生物的化學(xué)多樣性。
膽汁酸的去結(jié)合是腸道微生物的普遍功能,由膽汁鹽水解酶(BSH)催化,產(chǎn)生具有C-24羧酸基團(tuán)的游離膽汁酸。BSH在腸道菌群中廣泛表達(dá),在回腸和結(jié)腸中富集,大多數(shù)含有BSH的細(xì)菌是革蘭氏陽(yáng)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(shí)每一種細(xì)菌都產(chǎn)生-種獨(dú)特的結(jié)合膽汁酸譜,豐富了膽汁酸的多樣性。
如下圖:通過(guò)膽鹽水解酶(BSH)將結(jié)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(jié)合
膽汁酸脫羥基化是腸道微生物介導(dǎo)的關(guān)鍵轉(zhuǎn)化之一。厭氧的革蘭氏陽(yáng)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(xì)菌可將初級(jí)膽汁酸轉(zhuǎn)化為次級(jí)膽汁酸,如鵝去氧膽酸CDCA轉(zhuǎn)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(gòu)化是由α構(gòu)型到β構(gòu)型的可逆立體化學(xué)轉(zhuǎn)化,得到穩(wěn)定的含氧膽汁酸中間體。例如,去氧膽酸DCA的異構(gòu)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(duì)細(xì)菌的毒性,防止DCA誘導(dǎo)的DNA和膜損傷。
3.膽汁酸作用于腸道菌群

圖2.蛋雞常見(jiàn)的糞便異常

圖3.使用膽汁酸后蛋雞糞便干燥細(xì)膩
膽汁酸對(duì)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(xì)菌生長(zhǎng)(如雙歧桿菌、乳酸桿菌等),一方面抑制膽汁酸敏感細(xì)菌的生長(zhǎng),從而維持腸道菌群的穩(wěn)態(tài)和腸道屏障功能。膽汁酸的抗菌作用主要針對(duì)如螺旋體、葡萄球菌、肺炎球菌和腸球菌等敏感細(xì)菌,其抑制作用隨著膽汁酸濃度的增加而增強(qiáng)。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(xì)菌的生長(zhǎng),而較低的濃度則主要有利于革蘭氏陰性菌的生長(zhǎng)。膽汁酸還會(huì)影響腸上皮細(xì)胞的完整性和粘膜免疫反應(yīng),從而間接調(diào)節(jié)微生物群落的組成。
腸道中膽汁酸的缺乏會(huì)導(dǎo)致細(xì)菌和條件性致病菌過(guò)度生長(zhǎng),增加腸道的炎癥、細(xì)菌移位、損傷和離子跨膜流動(dòng)的風(fēng)險(xiǎn)。反過(guò)來(lái),腸道菌群紊亂會(huì)導(dǎo)致產(chǎn)膽汁鹽水解酶菌群減少,從而導(dǎo)致膽汁酸代謝失調(diào),無(wú)法維持體內(nèi)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(jié)石等。
在正常生理?xiàng)l件下,膽汁酸和腸道菌群處于動(dòng)態(tài)平衡,合作共贏的關(guān)系;共同守護(hù)機(jī)體健康。

圖4.膽汁酸改善腸道形態(tài)(王改玲,2017)