基石菌-酪酸梭菌的核心作用与临床价值

  人体肠道内栖息着数以百万亿计的微生物，共同构建了一个复杂而精密的微生态系统。在这一庞大的菌群网络中，“基石菌”扮演着维系系统稳定的关键角色，其功能不可替代。作为典型的产丁酸菌，酪酸梭菌通过合成丁酸、修复肠黏膜屏障、调节免疫反应与菌群平衡，在维持肠道健康方面发挥着核心作用。一旦基石菌缺失，可能导致肠屏障功能受损、毒素易位、慢性炎症乃至DNA损伤，成为多种疾病的潜在诱因。补充酪酸梭菌有助于重建微生态平衡，改善肠道功能，降低疾病风险。目前，酪酸梭菌活菌制剂是国内外唯一获批国药准字的产丁酸菌制剂（如国药准字 S20040084、S20040088），已广泛应用于肠易激综合征、慢性腹泻、溃疡性结肠炎等疾病的治疗，具有良好的安全性和确切疗效，为微生态研究的临床转化提供了有力支持。

  1.肠道基石菌的定义与核心地位

  人体肠道中共生着约百万亿级的肠道菌群，构成一个高度有序的微生态系统。然而，并非所有细菌都具有同等重要性。“基石菌”（keystone species）是指那些对生态系统结构、功能与稳定性起决定性作用的核心菌群，其丰度或功能的下降可能引发整个微生态系统的失衡。

  基石菌具备三大特征：生态锚定性、功能唯一性与不可替代性。首先，它们在健康人群肠道中丰度稳定，是菌群网络的关键节点；其次，它们能产生其他菌群无法完全替代的关键代谢物——丁酸（又称酪酸）；最后，它们直接调控肠屏障、免疫、炎症与氧化应激水平，是连接菌群与宿主健康的核心桥梁。

  Wu等在《Cell》提出的“跷跷板模型”指出，以产丁酸菌为代表的基石功能群占优则肠道健康，反之则可能导致微生态崩溃。因此，基石菌并非普通益生菌，而是肠道微生态的“骨架”，其地位至关重要。

  2.基石菌缺失的连锁危害：从肠漏到癌变

  肠道基石菌（尤其是产丁酸菌）的减少，是肠屏障损伤、慢性炎症、基因突变及肿瘤发生的重要启动因素。

  导致肠屏障渗漏：丁酸是结肠上皮细胞的主要能量来源。基石菌不足会导致丁酸减少，进而削弱肠上皮细胞的修复能力，降低紧密连接蛋白（如ZO-1、occludin）表达，最终引发“肠漏”。这使得毒素、致病菌等进入血液循环，触发全身性慢性炎症。

  引发炎症级联反应：肠屏障破坏后，LPS等毒素激活TLR4/NF-κB通路，释放TNF-α、IL-6等促炎因子，形成“炎症—菌群失衡—肠漏加重”的恶性循环。这种炎症不仅局限于肠道，还可能通过肠-肝轴、肠-脑轴影响全身健康。

  造成DNA损伤与细胞变异：持续炎症产生的活性氧（ROS）会直接损伤肠上皮细胞的DNA，导致碱基突变。同时，炎症微环境会抑制DNA修复酶功能，增加基因突变风险，为细胞异常增殖埋下隐患。

  促进结直肠癌发生：研究证实，产丁酸菌丰度下降与结直肠癌风险显著相关。丁酸本身具有抑制肿瘤细胞增殖、诱导凋亡的作用，基石菌缺失将失去这一保护机制，加速癌变进程。

  3.补充产丁酸基石菌的健康价值

  补充酪酸梭菌等产丁酸基石菌，是从根本上修复肠道微生态、阻断疾病链条的关键策略。

  修复肠黏膜屏障：酪酸梭菌产生的丁酸可为肠上皮提供能量，促进黏膜修复与紧密连接蛋白表达，从而修复肠屏障。研究证实，微生物来源的丁酸可通过FOXO1通路维持肠道干细胞功能，增强屏障稳定性。

  调节免疫与抑制炎症：丁酸可促进Treg细胞活化与IL-10分泌，抑制过度炎症反应。同时，它还能提升sIgA水平，增强黏膜免疫防御，减少过敏与自身免疫风险。

  重建菌群平衡：酪酸梭菌可降低肠道pH值、消耗氧气，促进双歧杆菌、乳酸菌等有益菌生长，抑制沙门菌、大肠杆菌等致病菌定植，恢复肠道定植抗力。

  降低全身疾病风险：补充基石菌不仅改善肠道功能，还可通过代谢产物调控代谢、神经、免疫与肿瘤微环境，对糖尿病、肥胖、神经退行性疾病等具有潜在保护作用。

  4.临床应用与前景展望

  酪酸梭菌作为目前国内外唯一获批国药准字的产丁酸活菌制剂，其菌株稳定、疗效明确，已成为微生态临床转化的典范。

  药品资质与合规性：酪酸梭菌CGMCC313-1菌株已获国家药监局已批准为绿标OTC微生态药品，如国药准字S20040084等。这类制剂属于“药品级益生菌”，区别于普通食品级产品，具有严格的菌株鉴定、质量控制与临床证据支持。

  临床应用广泛：酪酸梭菌活菌制剂主要用于：

  肠易激综合征：显著改善腹痛、腹胀、腹泻，提高生活质量；

  慢性腹泻与抗生素相关性腹泻：快速纠正菌群紊乱，缩短病程；

  溃疡性结肠炎：联合美沙拉嗪可提高黏膜愈合率，降低复发；

  消化不良与肠道菌群失调：改善肠功能，恢复微生态平衡。《中国微生态调节剂临床应用专家共识（2025版）》已将其列为重要干预药物。

  安全性与经济价值：多年临床应用显示，该制剂安全性高，不良反应轻微，无严重不良事件报道。同时，它可减少住院时间、降低复发率，具有良好的卫生经济学效益。

  未来前景广阔：基于《Cell》《Science》等期刊的研究，酪酸梭菌的作用机制已从“调节菌群”拓展至免疫调控、肿瘤监视、肠-脑轴等领域。其成熟的临床应用，为微生态基础研究向疾病防治转化提供了可靠载体。

  参考文献

  1. Wu GJ， et al.A Universal Core Gut Microbiota "Seesaw"Model Links Keystone Functional Groups to Health and Disease.Cell， 2024， 187（20）:5347-5362.

  2. Snodgrass JL， Velayudhan BT.Butyrate Producing Bacteria as a Keystone Species of the Gut Microbiome:A Systemic Review of Dietary Impact on Gut Brain and Host Health.Int J Mol Sci， 2026， 27（3）:1289.

  3. 刘琳， 郑智俊， 秦环龙.酪酸梭菌的临床应用及其作用机制的研究进展[J].中国微生态学杂志， 2025， 37（11）:1343-1348.

  4. Neufert C， Neurath MF.Pathophysiology of colitis associated colorectal cancer[J].Nat Rev Gastroenterol Hepatol， 2026， Online ahead of print.

  5. Bachem A， Clarke M， Kong G， et al.Microbiota derived butyrate promotes a FOXO1 induced stemness program and preserves CD8+ T cell immunity against melanoma[J].Immunity， 2025， 58（11）:2017-2033.e6.

  6. Song CH， Kim N， Nam RH， et al.The Possible Preventative Role of Lactate-and Butyrate-Producing Bacteria in Colorectal Carcinogenesis[J].J Neurogastroenterol Motil， 2024， 30（1）:45-58.

  7. Mager LF， Burkhard R， Pett N， et al.Microbiome derived inosine modulates response to checkpoint inhibitor immunotherapy[J].Science， 2023， 379（6636）:1033-1038.

  8. 江学良， 张伟， 张玉琦， 等.酪酸梭菌活菌胶囊联合美沙拉嗪治疗溃疡性结肠炎的疗效及卫生经济学评价[J].中国微生态学杂志， 2015， 27（11）:1291-1294， 1299.

  9. 江学良， 姜开通， 许刚.酪酸梭菌活菌胶囊治疗腹泻型肠易激综合征的临床疗效及卫生经济学评价[J].中国微生态学杂志， 2016， 28（9）:1075-1079.

  10. 中华预防医学会微生态学分会， 中国医师协会感染科医师分会.中国微生态调节剂临床应用专家共识（2025版）[J].中国微生态学杂志， 2025， 37（8）:865-894.

  11. 国家药品监督管理局.境内生产药品——国药准字 S20040084[EB/OL]. （2026-04-02）.