Akkermansia muciniphila(AKK菌)全名叫作嗜黏蛋白阿克曼氏菌。2004年由荷蘭瓦格寧根(Wageningen)微生物實驗室的研究人員從健康成人糞便中分離出來。雖然AKK菌僅占腸道菌群的3%~5%,但與疾病和健康聯係緊密,被稱為“長壽菌”或者“益生菌裏的最強戰鬥機”。AKK作為一種居住在人類腸道內的益生菌,近年來因其對多種疾病的潛在預防和治療作用而受到廣泛關注。小編收集了AKK PROBIO(Akkermansia muciniphila的一種製品形式)在心血管疾病、結直腸癌以及痛風性關節炎預防和治療方麵的最新研究進展。通過綜合分析相關專利文獻、安全性評估報告以及疾病幹預研究,旨在揭示AKK在健康幹預中的多元應用潛力,並為其未來的研究和臨床應用提供參考。
01、AKK PROBIO在心血管疾病中的應用
心血管疾病(CVD)包括冠心病、高血壓、急性心肌梗死和心力衰竭等,是全球非傳染性疾病死亡的首要原因。隨著心腸軸、腦腸軸、肺腸軸等概念的提出,益生菌被廣泛應用於心血管係統、神經係統和呼吸係統等的研究。
善恩康所擁有的專利CN 116999468 A涉及AKK菌與心血管疾病之間的關聯。通過研究AKK與對小鼠心髒的幹預,發現AKK菌顯著降低小鼠心肌肌鈣蛋白的濃度,從而改善小鼠心髒疾病。(見圖一)
此外,一項研究表明喂食西方飲食的小鼠糞便中的AKK菌數量明顯低於喂食普通飼料的小鼠,且誘導了動脈粥樣硬化病變的形成[1]。而每日口服活的AKK菌可以恢複西方飲食引起的AKK菌水平降低,且能顯著減少動脈粥樣硬化病變麵積和大小。然而,在給予相同劑量的滅活AKK菌後,病變麵積和大小沒有任何改善,表明這種細菌的保護作用依賴於它的生存能力。

圖一 AKK PROBIO對小鼠心髒的幹預
然而,需要注意的是,盡管AKK在心血管疾病中的應用前景廣闊,但目前仍缺乏大規模的臨床試驗來驗證其療效和安全性。因此,在未來的研究中,需要進一步加強AKK PROBIO在心血管疾病中的臨床評估,以確定其最佳劑量、治療周期以及長期使用的安全性。
02、AKK PROBIO在結直腸癌中的應用
結直腸癌(CRC)是消化係統常見的惡性腫瘤之一,其發病率和死亡率在全球範圍內均居高不下。近年來,越來越多的研究表明腸道微生物群落結構與結直腸癌的發生和發展密切相關。AKK作為一種重要的腸道益生菌,其在結直腸癌預防和治療中的作用逐漸受到關注。
一項針對AKK PROBIO在結直腸癌中幹預效果的研究發現[2],AKK PROBIO能夠顯著減輕AOM/DSS誘導的小鼠結直腸癌症狀。這些改善包括減輕體重下降、解決腸縮短、抑製息肉形成和減少腸道炎症細胞浸潤。具體而言,AKKPROBIO通過顯著降低血清中促炎因子的濃度,表現出顯著的抗炎作用。在分子水平上,AKKPROBIO下調了腸道組織中和NF-κB相關因子的mRNA表達,同時促進凋亡因子的表達。

圖二 AOM/DSS誘導的小鼠模型的mRNA表達
此外,AKK PROBIO能夠通過調節腸道微生物群落結構,增加有益菌的豐度,減少有害菌的繁殖,從而改善腸道微環境。AKKPROBIO通過調節小鼠腸道微生物群的結構,顯示出在糾正腸道微生物群失調方麵的潛在作用。

圖三 AKK影響腸道微生物群落結構
盡管AKK PROBIO在結直腸癌中的應用前景廣闊,但目前仍存在一些挑戰和限製。在未來的研究中,需要進一步優化AKK PROBIO的製備工藝和給藥方式,提高其穩定性和存活率;同時,也需要開展更深入的個體差異研究,以確定AKK PROBIO在不同個體之間的最佳劑量和治療方案。
03、AKK PROBIO在痛風性關節炎中的應用
痛風性關節炎是一種由尿酸鹽沉積在關節和周圍軟組織中引起的炎症性疾病,其臨床表現為關節紅腫、疼痛、僵硬等症狀。近年來,研究表明腸道微生物群落結構與痛風性關節炎的發生和發展密切相關。AKK作為一種重要的腸道益生菌,其在痛風性關節炎預防和治療中的作用也逐漸受到關注。一項針對AKK
PROBIO在痛風性關節炎中幹預效果的研究發現[3],AKK PROBIO能夠顯著減輕小鼠急性痛風性關節炎的症狀。具體而言,AKK PROBIO能夠通過調節腸道微生物群落結構,減少有害菌的繁殖,增加有益菌的豐度,從而改善腸道微環境。同時,AKK PROBIO還能夠抑製腸道炎症反應和氧化應激反應,減少炎性因子和活性氧的產生,進而減輕關節炎症和疼痛。此外,AKK PROBIO還能夠增加腸道內SCFAs的產生,這些代謝產物能夠作為信號分子調節宿主代謝和免疫功能,進一步緩解痛風性關節炎的症狀。

圖四 AKK影響短鏈脂肪酸

圖五 AKK影響腸道菌群

圖六 AKK降低炎症因子
04、AKK PROBIO的安全性評估
除了為宿主提供一定的健康益處外,一種菌株必須具有明確的安全特性才能被視為益生菌。在一項研究中[4],對從人類糞便中分離的菌株AKKPROBIO的安全性進行了全麵而係統的評估。該研究檢測了該菌株的整體特征,如其在胃腸道的耐受性和生理生化特性,通過細菌反向突變和體外哺乳動物細胞微核試驗驗證了它的遺傳毒性。通過分析其抗生素抗性基因,對AKK PROBIO的藥物敏感性進行了檢測。此外,通過急性和亞慢性毒性研究,驗證了毒理學影響。進行了基於基因組的安全評估,以進一步了解基因功能,包括潛在的毒力因子和致病特性。通過體外結合實驗評估AKK PROBIO的莫西沙星耐藥性是否轉移。AKK PROBIO表現出優越的胃腸道耐受性,沒有觀察到血液學或組織病理學異常。此外,即使在極高劑量下,也發現與誘變性、致突變性或毒性影響有關的後果是負麵的。此外,在急性和亞慢性毒性的檢查中,沒有發現與測試物質相關的任何不良反應。因此,可以合理估計無觀測不良效應水平(NOAEL)為平均體重為70公斤的個體6.4x1011個活菌。此外,僅對3個潛在的耐藥性基因和1個毒力因子基因進行了注釋。AKK PROBIO 對莫西沙星具有天然耐藥性,且耐藥性不會轉移。
(一)胃腸道耐受性與表麵性質
1)人工胃腸液中的存活率:AKK PROBIO在人工胃液和腸液中的存活率分別為84%和82%,表明其具有良好的胃腸道耐受性。
2)疏水性與自聚集能力:AKK PROBIO的最大疏水性和自聚集能力分別為31%(60分鍾)和52%(24小時),但形成生物膜的能力較弱,暗示其腸道定植能力較低。

圖七 AKK胃腸道耐受性與表麵性質
(二)基因毒性評估
1)Ames試驗:使用TA97a和TA1535菌株進行的Ames試驗結果顯示,AKK PROBIO未誘導基因突變,表明其無致突變活性。

圖八 Ames試驗
2)哺乳動物紅細胞微核試驗:體內哺乳動物紅細胞微核研究表明,AKK PROBIO對小鼠無治療相關影響,未觀察到基因毒性活動。

圖九 哺乳動物紅細胞微核試驗
(三)抗生素敏感性測試
敏感性評估:采用瓊脂稀釋法評估了AKK PROBIO對克林黴素、美羅培南、四環素、莫西沙星、氯黴素和頭孢曲鬆的敏感性,但未提供具體敏感性結果。

圖十 抗生素敏感性測試
(四)急性及亞慢性毒性試驗
1)急性毒性:小鼠隨機分為四組,分別給予不同劑量的AKK PROBIO或生理鹽水,觀察一天後,未發現任何顯著的健康或體重變化。
1)急性毒性:小鼠隨機分為四組,分別給予不同劑量的AKK PROBIO或生理鹽水,觀察一天後,未發現任何顯著的健康或體重變化。
2)亞慢性毒性:經過90天的口服給藥,AKK PROBIO在高劑量下(9.2×109CFU/kg bw/day)對小鼠無顯著毒性影響,未觀察到治療相關死亡、行為異常或生化指標變化。

圖十一 急性及亞慢性毒性試驗
(五)血常規與生化指標:
1)血常規:各組小鼠的紅細胞、血紅蛋白、血小板等血常規參數無顯著差異。
2)生化指標:血清和肝髒中的葡萄糖和脂質代謝相關生化標誌物在各組之間也無顯著差異。
(六)器官重量與組織完整性:
1)器官重量:各組小鼠的器官重量無顯著差異。
2)組織完整性:AKK PROBIO未影響肝髒和腎髒組織的結構完整性。

圖十二小鼠肝腎切片
(七)基因組測序與分析
1)基因組信息:AKK PROBIO的基因組由單個染色體組成,包含2,863,710個堿基對,GC含量約為55.32%。
2)基因預測與功能分析:通過基因預測和非編碼RNA預測,構建了基因圈圖,並識別了與細胞成分和生物過程相關的基因。

圖十三 AKK基因圈圖
3)毒力因子與病原性預測:在VFD數據庫中僅鑒定到一個毒力因子基因tufA,PathogenFinder數據庫預測AKK PROBIO為非人類病原體,表明其在遺傳水平上無毒。
(八)體外接合轉移試驗:
莫西沙星抗性基因轉移:研究表明,AKK PROBIO的莫西沙星抗性基因未通過接合轉移到受體菌株E. faecalis 29212中,表明其抗性基因不會輕易傳播。
莫西沙星抗性基因轉移:研究表明,AKK PROBIO的莫西沙星抗性基因未通過接合轉移到受體菌株E. faecalis 29212中,表明其抗性基因不會輕易傳播。
綜上該研究報告全麵評估了AKK PROBIO的安全性,包括其在胃腸道環境中的存活能力、基因毒性、抗生素敏感性、急性及亞慢性毒性等方麵。結果顯示,AKK PROBIO具有良好的胃腸道耐受性,無基因毒性和顯著毒性影響,且其基因組在遺傳水平上無毒。這些發現為AKK PROBIO作為潛在益生菌的安全性提供了重要依據。
05、結論與展望
綜上所述,AKK PROBIO在心血管疾病、結直腸癌以及痛風性關節炎的預防和治療方麵展現出顯著潛力與優勢。其作用機製多樣,主要通過調節腸道微生物群落結構,營造健康的腸道微生態環境;抑製炎症反應和氧化應激反應,減輕身體的炎症負擔與氧化損傷;促進細胞凋亡和維持代謝平衡等,全方位地發揮功效,從而顯著改善患者的臨床症狀,提升其生活質量。
在安全性方麵,AKK PROBIO 也表現出色。值得一提的是,它已獲得美國GRAS認證。這一認證不僅是對其安全性的權威認可,更為消費者提供了額外的安全保障,極大地增強了消費者對該產品的信任度。在競爭激烈的市場環境中,這無疑是AKK PROBIO 的一大有力優勢,為其市場推廣和未來發展奠定了堅實基礎。
未來,善恩康將秉持科研創新的理念,以科研為強大引擎,持續深入挖掘AKK菌的多樣功能與潛在價值。善恩康立誌成為AKK菌功能研究與應用領域的領航者,不僅致力於為人類健康帶來實質性的改善,還將積極推動生物科技產業的繁榮發展,攜手各界共同開創一個更加健康、美好的未來。
參考文獻:
[1]Akkermansia Muciniphila Protects Against Atherosclerosis by Preventing metabolic Endotoxemia-Induced Infammation inApoe-- Mice
[2] Ma X ,LvjunYan, Yu X ,et al.The alleviating effect of Akkermansia muciniphila PROBIO on AOM/DSS-induced colorectal cancer in mice and its regulatory effect on gut microbiota[J].Journal of Functional Foods, 2024, 114.DOI:10.1016/j.jff.2024.106091.
來源:麻将网站食品研發創新服務中心,圖片來源:創客貼會員。
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