胆汁酸与肠道菌群的合作共赢

1.胆汁酸与肠道菌群的双向奔赴

肠道菌群和胆汁酸之间的作用是双向的、互惠的，对维持正常的生理功能至关重要。肠道菌群会影响胆汁酸的合成、代谢和组成；胆汁酸会调节肠道菌群的多样性和结构。胆汁酸在肠肝循环中不断循环，在肠肝轴和微生物-宿主轴中发挥着重要的调节作用。主要表现在：胆汁酸的多样性是宿主菌和肠道菌群共同作用的结果，而胆汁酸库和组成又影响肠道菌群的多样性和稳态。

2.肠道菌群作用于胆汁酸

肠道微生物群影响胆汁酸的组成和功能。在小肠和结肠的远端，肠道微生物可以通过脱羟基、去结合和差向异构化等过程分解和修饰胆汁酸。显著扩大和丰富了胆汁酸及其衍生物的化学多样性。

胆汁酸的去结合是肠道微生物的普遍功能，由胆汁盐水解酶(BSH)催化，产生具有C-24羧酸基团的游离胆汁酸。BSH在肠道菌群中广泛表达，在回肠和结肠中富集，大多数含有BSH的细菌是革兰氏阳性菌，如双歧杆菌、乳酸杆菌、梭菌、肠球菌和沙门氏菌，以及革兰氏阴性菌，如拟杆菌、变形杆菌和布鲁氏菌，同时每一种细菌都产生-种独特的结合胆汁酸谱，丰富了胆汁酸的多样性。

如下图：通过胆盐水解酶(BSH)将结合的胆汁酸水解为游离胆汁酸和甘氨酸或牛磺酸。

图1.胆汁酸的去结合

胆汁酸脱羟基化是肠道微生物介导的关键转化之一。厌氧的革兰氏阳性菌门厚壁菌纲(梭菌属、肠球菌属、双歧杆菌属、李斯特菌属和乳酸杆菌属)和革兰氏阴性菌门拟杆菌纲(拟杆菌属)的细菌可将初级胆汁酸转化为次级胆汁酸，如鹅去氧胆酸CDCA转化为石胆酸LCA、胆酸CA形成去氧胆酸DCA等。

胆汁酸羟基的异构化是由α构型到β构型的可逆立体化学转化，得到稳定的含氧胆汁酸中间体。例如，去氧胆酸DCA的异构化能够破坏胆汁酸的疏水性/亲水性表面特性，这可能降低DCA的表面活性和对细菌的毒性，防止DCA诱导的DNA和膜损伤。

3.胆汁酸作用于肠道菌群

图2.蛋鸡常见的粪便异常

图3.使用胆汁酸后蛋鸡粪便干燥细腻

胆汁酸对肠道菌群的作用具有选择性，一方面刺激具有胆汁酸代谢酶的细菌生长（如双歧杆菌、乳酸杆菌等），一方面抑制胆汁酸敏感细菌的生长，从而维持肠道菌群的稳态和肠道屏障功能。胆汁酸的抗菌作用主要针对如螺旋体、葡萄球菌、肺炎球菌和肠球菌等敏感细菌，其抑制作用随着胆汁酸浓度的增加而增强。胆汁酸在肠腔中的浓度越高越有利于具有 7a 脱羟化酶活性的细菌的生长，而较低的浓度则主要有利于革兰氏阴性菌的生长。胆汁酸还会影响肠上皮细胞的完整性和粘膜免疫反应，从而间接调节微生物群落的组成。

肠道中胆汁酸的缺乏会导致细菌和条件性致病菌过度生长，增加肠道的炎症、细菌移位、损伤和离子跨膜流动的风险。反过来，肠道菌群紊乱会导致产胆汁盐水解酶菌群减少，从而导致胆汁酸代谢失调，无法维持体内糖脂平衡及正常的胆固醇分解和排泄，造成糖脂代谢疾病和胆结石等。

在正常生理条件下，胆汁酸和肠道菌群处于动态平衡，合作共赢的关系；共同守护机体健康。

图4.胆汁酸改善肠道形态（王改玲，2017）