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肠道细菌四大“门派”——拟杆菌门厚壁菌门变形放线菌

时间:2025/01/08 02:01:19 阅读:1 作者: 亚洲城游戏app下载

  我们能够正常的看到图中列举了拟杆菌门,厚壁菌门...等。很多小伙伴拿到报告之后,对这些细菌门表示困惑。

  两个主要门类,拟杆菌门和厚壁菌门,构成人类肠道细菌的大部分。七岁以后,拟杆菌和厚壁菌之间的比例相对来说比较稳定,而它们比例紊乱有几率会使肥胖和糖尿病等代谢综合征。

  依据自然属性分类,人类肠道菌群已经鉴定出细菌的几十个门,包括:拟杆菌门、厚壁菌门、变形菌门、放线菌门、疣微球菌门、梭杆菌门、蓝藻菌门、螺旋体门等。

  但是其中98%的肠道菌可以归属为前四类,拟杆菌门、厚壁菌门、变形菌门和放线个门的菌占据肠道细菌数量的99%。

  外膜、肽聚糖层和细胞质膜。它们无氧呼吸的主要副产物是乙酸、异戊酸和琥珀酸。

  碳水化合物的发酵、含氮物质的利用以及胆汁酸和其他类固醇的生物转化。大多数肠道细菌是糖酵解的,这在某种程度上预示着它们通过碳水化合物分子的水解获得碳和能量。

  上消化道到达结肠。因此,单糖可能不是拟杆菌的主要能量来源。然而,来自植物纤维的多糖,如纤维素、木聚糖、阿拉伯半乳聚糖和果胶,以及植物淀粉,如直链淀粉和支链淀粉,在结肠中更为普遍。

  诱导来自拟杆菌的多种葡糖苷酶活性,包括负责海带多糖降解的 β-1,3-葡糖苷酶活性以及多种 α、β-1,4 和 α、β--1,6 木糖苷酶和葡糖苷酶活性。大部分拟杆菌成员蛋白质组包括水解这些多糖的蛋白质。

  营养灵活性和对宿主和肠道环境施加的压力做出一定的反应的能力。很难说肠道拟杆菌是否对宿主产生负面或正面影响。拟杆菌可以通过预防可能定植和感染肠道的潜在病原体感染来使宿主受益。由但是,在短链脂肪酸存在下,弱酸性 pH 值会抑制生长。诸如脆弱拟杆菌之类的致病物种已经开发出逃避宿主免疫系统的策略。

  多糖降解联盟的成员,它们有助于从膳食纤维和淀粉中释放能量,它们很可能是丙酸盐的大多数来自;然而,它们也参与了蛋白质分解过程中有毒产物的释放,这个群体的成员有一些可能有助于抑制炎症的活动,但他们也有一定的可能促进炎症,有些是已知的机会性病原体。

  多糖转化为可用化合物的能力可能使拟杆菌比必须依赖其他能源的细菌更具竞争力。

  刺激肠道内壁产生岩藻糖基化聚糖。这种细菌还会刺激新生儿上皮的血管生成(血管的形成),从而增强人体对营养的东西的吸收。因此,拟杆菌细菌与其宿主有着复杂且普遍有益的关系——只要它们保留在肠腔内。

  拟杆菌门中研究得最充分的,包括拟杆菌属拟杆菌属和普氏菌属以及卟啉单胞菌属。它们是专性或严格的革兰氏厌氧菌,它们的组成和代谢活动在很大程度上受饮食调节。拟杆菌与高脂肪和蛋白质的摄入量有关,而普雷沃氏菌与富含植物的饮食(高水平的复合碳水化合物和水果和蔬菜的摄入量)有关,因此,拟杆菌属和普雷沃氏菌属物种在人体内具有其特定的栖息地,因为它们大多数是拮抗的。

  拟杆菌属被认为对植物和宿主来源的多糖的代谢做出了很重要的贡献,而普氏菌属有助于瘤胃中植物材料的利用。这两个属在蛋白质代谢中都起着及其重要的作用,并且可能也参与致癌物和异生物质的代谢。

  3 天。在腹内感染开始期间,氧耐受性被认为允许细菌在腹腔的含氧组织中存活,直到大肠杆菌和其他协同生物能够降低感染部位的氧化还原电位。

  肠壁破裂,细菌菌群渗入腔内,需氧菌(感染中最活跃的部分)如大肠杆菌开始初步破坏组织并降低含氧菌的氧化还原电位(低氧化还原电位有利于厌氧菌生长),厌氧拟杆菌开始复制,然后拟杆菌主导感染。

  脑膜炎和分流感染病例有关,尤其是在儿童中。任何通常没有被拟杆菌定植的组织在接触到含有拟杆菌的粘液或其他材料时都可能会被感染。

  β-内酰胺酶。这些细菌都会存在于胃肠道区域并且是大多数腹腔内感染的原因,例如直肠周围脓肿和褥疮溃疡。

  革兰氏染色阴性。少数如柔膜菌纲(Mollicutes)(如支原体),缺乏细胞壁而不能被革兰氏方法染色,但也和其余的革兰氏阳性菌一样缺乏第二层细胞膜。

  乳酸杆菌是一种常见于酸奶和其他发酵乳制品中的益生菌,属于这一门。这些微生物产生乙酸盐(另一种促进健康的短链脂肪酸)、乳酸盐和抗菌物质,可防止病原体干扰健康。

  布鲁氏乳杆菌用于制作酸奶,而嗜酸乳杆菌在生产嗜酸乳杆菌中很重要。其他物种有助于生产泡菜、酸菜和青贮饲料。

  肠型通常可以追溯到长期的饮食上的习惯。瘤胃球菌微生物组类型的人倾向于摄入更多全谷物中的抗性淀粉和膳食纤维。

  能够形成孢子,处于不活动、严重脱水和对环境压力具有高度抵抗力的休眠阶段。

  一种精简的休眠形式,细菌能将自身还原成这种形式。这些内生孢子能够抵抗干燥并能在极端条件下存活。很多环境中都可找到内生孢子,一些著名的病原菌都能产生孢子。

  金黄色葡萄球菌是通常与许多疾病有关,例如疖子、丘疹、肺炎、骨髓炎、脑膜炎和关节炎。

  化脓性链球菌导致许多人类疾病。例如猩红热、风湿热和链球菌性咽炎。大约 50% 的严重喉咙痛病例是由化脓性链球菌引起的。化脓性链球菌也可引起脓疱病。

  厌氧菌。通常,它们生活在土壤中,由于有机物质的正常分解而在那里形成的厌氧栖息地的小块区域。

  牛分枝杆菌,它是奶牛的病原菌,可通过未经高温消毒的牛奶感染人类并引起结核病。

  Mycobacterium avium,也会引起结核病,尤其是在艾滋病患者中。

  链球菌和乳酸杆菌以及丙酸菌的混合物接种的。这两个物种将乳脂中的乳糖转化为乳酸。凝乳排干后,丙酸细菌将乳酸氧化成丙酮酸,然后将其转化为丙酸。在此过程中,会释放二氧化碳。正是这种二氧化碳在凝固的奶酪中聚集在气泡中,形成了瑞士埃曼塔尔乳酪中的特征孔。

  代谢产生硫化氢(H2S)。H2S 在超出严控的生理范围后是剧毒的。H2S水平升高与结肠细胞凋亡、绒毛萎缩、粘膜耗竭和反应性隐窝细胞增生有关。H2S会损害结肠细胞中丁酸盐的氧化,尤其在溃疡性结肠炎中的作用明显更大。

  变形菌门(Proteobacteria)是细菌中主要的一门,主要是由核糖体RNA序列定义的,它的名字也很有趣,取自希腊神话中能够变形的神普罗透斯(这同时也是变形菌门中变形杆菌属的名字),因为该门细菌的形状具有极为多样的形状。

  革兰氏阴性菌,其外膜主要由脂多糖组成。很多种类利用鞭毛运动,但有一些非运动性的种类,或者依靠滑行来运动。

  兼性或者专性厌氧及异养或者自养化能生物生活,但有很多例外。很多并非紧密相关的属可通过光合作用储存能量。因其多数具有紫红色的色素,被称为紫细菌。

  分为五类(通常作为五个纲),用希腊字母α、β、γ、δ和ε命名。其中有的类别可能是并系的。

  甲基杆菌属)、植物(例如,根瘤菌属)和动物的共生体,以及一组病原体立克次氏菌科。科学家们常常使用农杆菌属的 α-变形菌将外源 DNA 转移到植物基因组中。

  衣原体和立克次体,它们是专性细胞内病原菌,这在某种程度上预示着它们生命周期的一部分必须发生在称为宿主细胞的其他细胞内。当不在宿主细胞内生长时,衣原体和立克次体在宿主细胞外代谢失活。它们无法合成自己的三磷酸腺苷 (ATP),因此,它们的能量需求依赖于细胞。

  人类病原菌。例如,立克次氏立克次体引起落基山斑疹热,这是一种危及到生命的脑膜脑炎(包裹大脑的膜发炎)。

  R.prowazekii,通过虱子传播。它会导致流行性斑疹伤寒,这是一种在战争和人口大规模迁移期间常见的严重传染病。R. prowazekii感染人类内皮细胞,导致血管内壁发炎、高烧、腹痛,有时还会出现谵妄。

  R. typhi,会引起一种不太严重的疾病,称为鼠伤寒或地方性斑疹伤寒,在温暖的季节,这种疾病在美国西南部仍然存在。

  衣原体是 α-变形菌 的另一个分类单元。该属的成员对细胞防御具有极强的抵抗力,使它们可以通过基本体在宿主之间迅速传播。代谢和生殖不活跃的基本体是细胞内细菌的内生孢子样形式,进入上皮细胞,在那里它们变得活跃。

  沙眼衣原体是导致沙眼的人类病原体,沙眼是一种眼睛疾病,通常会导致失明。沙眼衣原体还会引起性传播疾病性病淋巴肉芽肿。这种疾病常有轻微症状,表现为局部淋巴结肿大,也可能无症状,但传染性极强,在大学校园里很常见。

  革兰氏阴性的变形菌,由几组需氧或兼性细菌组成,它们的降解能力通常具有高度的多样性,但也包含化学光营养属(例如,氨氧化属Nitrosomonas)和一些光养菌(Rhodocyclus和Rubrivivax属的成员)。

  少量的营养物质生存,而β-变形菌是富营养菌,这在某种程度上预示着它们需要大量的有机营养物。β-变形菌通常生长在需氧和厌氧区域之间(例如,在哺乳动物肠道中)。

  奈瑟氏球菌,例如包括细菌淋病奈瑟氏球菌和脑膜炎奈瑟氏球菌的病原体细菌性脑膜炎。

  Burkholderia是一种变形菌属,可能以其致病成员最为人所知:Burkholderia mallei,导致鼻疽,一种主要发生在马和相关动物身上的疾病;鼻疽伯克霍尔德菌,类鼻疽的病原体;

  能动,专性需氧棒状细菌的包括动物/人和植物病原体以及一些环境重要的物种。

  百日咳(百日咳)的病原体也是 β-变形菌的成员。百日咳杆菌博德特氏菌,属伯克氏菌目,产生几种毒素麻痹纤毛在人呼吸道的移动和直接损伤呼吸道的细胞,导致严重的咳嗽。

  多样化的革兰氏阴性细菌是γ-变形菌,它包括许多人类病原体。包括几个医学和科学上重要的细菌群,例如肠杆菌科、弧菌科和假单胞菌科。

  重要的病原体属于这一类,例如沙门氏菌属。(肠炎和伤寒)、鼠疫杆菌(鼠疫)、霍乱弧菌(胃肠道疾病霍乱)、铜绿假单胞菌(住院或囊性纤维化患者的肺部感染)和大肠杆菌(食物中毒)。

  铜绿假单胞菌,它是一种病原体,负责身体不一样的部位的各种感染。铜绿假单胞菌是一种严格需氧、不发酵、高度运动的细菌。

  慢性尿路感染的原因,并且可能是囊性纤维化患者或机械呼吸机患者呼吸道感染的重要原因。铜绿假单胞菌感染通常难以治疗,因为该细菌对许多抗生素具有抗性,并且具有形成生物膜的非凡能力。

  肠杆菌科是属于γ-变形菌 的一大类肠道(肠道)细菌。它们是兼性厌氧菌,能够发酵碳水化合物。在这个家族中,微生物学家认识到两个不同的类别。

  志贺毒素的潜在致命毒素,它会穿透大肠中的细胞膜,导致血性腹泻和腹膜炎(腹腔内壁发炎)。其他大肠杆菌菌株有几率会使旅行者腹泻,这是一种不太严重但非常普遍的疾病。

  沙门氏菌属属于肠杆菌科的非大肠菌群,其有趣之处在于它包括多种尚未达成共识。科学家们已经将他们曾经认为是物种的许多群体重新分类为血清型(也称为血清型),它们是同一细菌物种的菌株或变异。它们的分类是基于动物抗血清对细菌细胞表面分子的反应模式。许多血清型沙门氏菌可引起沙门氏菌病,其特征是小肠和大肠发炎,伴有发烧、呕吐和腹泻。

  硫酸盐作为在电子传递链中的最终电子受体。很少有 SRB 是致病性的。然而,SRBDesulfovibrio orale与牙周病(牙龈疾病)有关。

  蛭弧菌属,Bdellovibrio侵入宿主细菌的细胞,将自身定位在周质中,即质膜和细胞壁之间的空间,以宿主的蛋白质和多糖为食。这种感染对宿主细胞是致命的。

  以不溶性有机物质为食的细菌。与其他细菌相比,粘细菌有很大的基因组,例如 9-1000 万个核苷酸。Sorangium cellulosum 拥有最大的已知(截至 2008 年)细菌基因组,有 1300 万个核苷酸。

  滑行主动移动。它们通常成群结队(也称为狼群)旅行,其中包含许多通过细胞间分子信号保持在一起的细胞。个体受益于聚集,因为它允许用于消化食物的细胞外酶的积累。这反过来又提高了喂食效率。

  革兰氏阴性微需氧细菌(意味着它们在其环境中只需要少量氧气)。多数是弯曲或螺旋形的细菌,如沃林氏菌属(Wolinella)、螺杆菌属(Helicobacter)和弯曲菌属(Campylobacter)。它们都生活在动物或人的消化道中,为共生菌(沃林氏菌在牛中)或致病菌(螺杆菌在胃中或弯曲菌在十二指肠中)。

  弯曲杆菌属和螺杆菌属,它们都包括人类病原体。弯曲杆菌可引起食物中毒,表现为严重的肠炎(小肠发炎)。这种由空肠弯曲杆菌引起的疾病在发达国家相当普遍,通常是因为食用了受污染的家禽产品。鸡通常携带空肠弯曲杆菌在他们的胃肠道和粪便中,他们的肉在工艺流程中可能会受到污染。

  特征性的螺旋形状。它们最初被认为是弯曲杆菌属的成员,但自 1989 年以来,它们被归入了自己的属中。螺杆菌属属于 Epsilonproteobacteria,弯曲杆菌目,螺杆菌科,已经有超过 35 种。已经发现一些菌生活在上胃肠道的内壁,以及哺乳动物和一些鸟类的肝脏中。

  抑制引起结核的细菌(结核分枝杆菌),预防哮喘,克罗恩病,食管反流,腹泻病以及食道癌。

  革兰氏阳性细菌,在其发育的某个阶段形成分枝细丝。放线菌最初由费迪南德·科恩 (Ferdinand Cohn) 在 1875 年描述,当时他在人泪管的凝结物中观察到一种丝状生物,并将其命名为Streptothrix foersteri,后来在1878年将一例牛块状颌骨中分离出的生物命名为放线菌。放线菌这一术语在希腊语中的意思是“射线真菌”。

  细菌和霉菌之间的物种,因此原来它们被分类为“放线菌目”(Actinomycetes)。但因为放线菌没有核膜,且细胞壁由肽聚糖组成,和其它细菌一样。目前透过分子生物学方法,放线菌被确定为细菌的一个大分支。放线菌用革兰氏染色可染成紫色(阳性),和另一类革兰氏阳性菌——厚壁菌门相比,放线菌的GC含量较高。

  有机物质周转和碳循环中发挥及其重要的作用。这补充了土壤中养分的供应,是腐殖质形成的重要组成部分。其他放线菌栖息在植物和动物中,包括一些病原体,如分枝杆菌、棒状杆菌、诺卡氏菌、红球菌和一些链霉菌。

  几丁质、木质素和纤维素等复杂聚合物的降解,通过产生抗微生物剂帮助其他细菌和真菌的生物防治,并导致储存的食品变质。

  致病性。甘薯腐烂等植物病害和肺结核、副结核菌病、足菌肿、放线菌病、过敏性肺炎等人类疾病和很多类型的脓肿都是由放线菌引起的。

  次生代谢物的宝库,大量的这些生物活性代谢物属于放线菌科,包括链霉菌属、放线菌属和松杆菌属,其他生物活性代谢物由于能够产生新的生物活性分子而在商业上可用。

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