益生菌对人类健康有一系列有记录的影响在过去几十年里，数百项研究表明，它们有能力改变人类的身体或行为表型。这些人体功效试验为指导益生菌的使用提供了必要的证据。然而，在设计试验时，研究人员经常想知道如何为任务选择最佳应变，以增加成功的可能性。在这种情况下，使用临床前测试体外那体外,动物模型变得非常重要。此类对照研究为了解益生菌介导的健康效应的机制提供了一个窗口．
以这种方式，已经发现了许多益生菌的作用机制。根据2014年国际益生菌和益生元科学协会（isapp.）专家共识文件关于益生菌的定义，一些机制似乎在不同的菌株中罕见，但其他机制在同一物种的菌株中存在普遍存在（山et al .,2014）.例如,一些乳酸菌物种可以通过免疫调节来作用：具体地，通过系统地通过生产色氨酸代谢物的产生，其激活芳基烃受体（ZELANTE）来全身耗尽促炎致动脉细胞et al .,2013)。但个体菌株可能具有多种作用机制，并且对于传统的益生菌菌株尚未存在对这些机制的全面理解（莱尔贝尔et al .,2018）。
传统的益生菌
从主持人的角度来看传统益生菌的作用机制可能包括(但不限于)以下内容:
| 行动机制 | 进一步阅读 |
| 生产代谢物，如短链脂肪酸和组胺 | (高等等。2017;桑德斯et al .,2018年） |
| 调节Host Microbiota的组合物和/或活性（例如，通过Pili介导的殖民化） | (Hemarajata & Versalovic 2013;奥康奈尔Motherwayet al .,2011) |
| 增强上皮屏障的完整性 | (Rao & Samak, 2013) |
| 调节宿主免疫系统 | (Yan & Polk, 2011) |
| 中枢神经系统信号(如神经递质) | （王et al .,2016） |
| 在远离胃肠道的宿主组织(如肝脏、脂肪组织)中调节基因表达 | (Plaza-Diazet al .,2014) |
| 影响激素水平 | (克拉克et al .,2014) |
| 粘附粘膜和上皮细胞，抑制病原菌粘附和/或生长 | （Bermudez-Britoet al .,2012) |
| 抑制病原体毒力因子表达 | (Corret al .,2009) |
| 产生酶(如促进小肠乳糖消化的乳糖酶) | (反Vreseet al .,2001) |
| 合成维生素 | (Gu & Li, 2016) |
| 产生细菌素 | (Corr等等。2009;Spinleret al .,2017） |
深入研究这些机制的研究发现许多都是由各种益生菌效应分子积极介导的- 在数千人中很低。益生菌效应分子中的实例乳酸菌和双歧杆菌属菌株包括表面定位分子，与色氨酸和组胺相关的代谢物，以及富含cpg的DNA和各种酶(如胆盐水解酶)(Lebeer等等。2018）。
下一代益生菌
巨大的潜力在于利用新的人类来源的微生物来执行特定的健康功能;然而，对于每个候选药物，监管机构必须评估许多因素:微生物的有益特性、抗生素耐药性、安全使用历史(存在的情况下)、其基因组序列的发表、符合新食品法规的毒理学研究，以及合格的安全性假设(Brodmann)et al .,2017)。由于这些新一代的益生菌可能开辟新的治疗可能性，了解它们的作用机制并不比了解传统的益生菌更重要。在两种领先的下一代益生菌候选产品中，迄今为止的研究表明，它们可能与传统的益生菌有共同的作用机制，但它们也可能有新的机制——细节将在进一步调查后揭晓。
Akkermansia muciniphila似乎是代谢健康的重要细菌;人类肠道中这些细菌的水平与肥胖、糖尿病、心脏代谢疾病和低级别炎症呈负相关(Cani & de Vos 2017)。我们的临床工作发现巴氏杀菌答:muciniphila减少脂肪群众发育，胰岛素抵抗和小鼠的血脂血症;细菌还调节肠中宿主尿代谢物和能量吸收。该机制出现与通过蛋白质（称为Amuc_1100 *）的免疫调节相关的机制答:muciniphila它与toll样受体2相互作用。说到豁免权，这种影响答:muciniphila似乎是非常重要的，不仅在代谢综合征的背景下，而且对减少1型糖尿病的发病(Hänninen等等。2017)。更引人注目的是，最近的一系列论文(Jobin, 2018;皇帝,2017;Routyet al .,2018;马德森et al .,已经证明了这一点肠道微生物，尤其是关键细菌种类，可能会影响癌症免疫治疗的结果，比如抗pd -1治疗．例如，在人类中，有反应者(与无反应者相比)显示相对丰度增加答:muciniphila药物反应良好;有趣的是，反应差的老鼠可以通过治疗变成反应者答:muciniphila．
另一种下一代益生菌候选菌株，Faecalibacterium prausnitzii，可以在主持人中引发复杂的抗炎途径最近的报告显示短链脂肪酸(丁酸)的产生可能在该菌株诱导外周血单个核细胞中抗炎细胞因子IL-10的能力中发挥作用。
对治疗精度
在过去的几十年里，我们已经看到了许多关于益生菌在人类健康中的应用的数据，而对益生菌机制的不断加深的理解将引领我们进入一个治疗可能性的新时代。正在进行的严格的调查工作将帮助我们全面了解每个益生菌细菌的“人格”，包括每一个成功地影响宿主健康的方式 - 这将最终帮助我们走向个性化医学。
参考书目
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