上海
撰文丨王聰
編輯丨王多魚
排版丨水成文
眾所周知，我們的腸道中生活著數以萬億計的細菌，它們大多數是“厭氧菌”——也就是在有氧環境中不能生長或生長不良而在無氧環境中生長得更好的細菌。它們在我們的腸道深處，一個幾乎無氧的環境里，過著“發酵”生活，分解食物殘渣，為我們生產一些有益的物質。
而一項最新研究發現，一種傳統上被認為是“嚴格厭氧”的致病菌——產腸毒素脆弱擬桿菌（ETBF），竟然在它自己引發的腸道炎癥環境中，玩起了“有氧呼吸”，活得風生水起。它到底是怎么做到的？
該研究于 2026 年 4 月 30 日發表于國際頂尖學術期刊Cell上，論文題為：An anaerobic pathogen rewires host metabolism to fuel oxidative growth in the inflamed gut。范德堡大學醫學中心Zhu Wenhua為論文通訊作者。
該研究表明，產腸毒素脆弱擬桿菌（ETBF）利用其毒力因子脆弱擬桿菌毒素（BFT）來生成并適應局部氧化微環境，從而支持其在腸道內的定植。BFT 能夠操控結腸上皮細胞的信號轉導以及膽汁酸循環途徑，促使上皮細胞的代謝從氧化磷酸化向糖酵解轉變。這種轉變增加了局部乳酸和氧氣的濃度，而這些營養物質能夠支持 ETBF 的氧化代謝。
這些發現揭示了一種出人意料的策略——一種典型的厭氧病原體利用宿主的代謝重塑在發炎的腸道中生成并利用氧化微環境。
該研究的核心發現：
一種典型的厭氧病原體在局部氧化微環境中生成并繁殖；
BFT 使上皮細胞的代謝從氧化磷酸化轉變為糖酵解；
宿主代謝塑增加了產腸毒素脆弱擬桿菌（ETBF）生態位中的乳酸和氧氣含量；
BFT 使 ETBF 能夠適應這種氧化環境并促進定植。
主角登場：亦敵亦友的脆弱擬桿菌
脆弱擬桿菌（Bacteroides fragilis）是我們腸道里最常見的細菌之一，通常是個有益菌，甚至有助于我們免疫系統的發育。但其中有一小撮“壞分子”，它們能夠產生一種名為“脆弱擬桿菌毒素（BFT）”的毒力因子，就成了產腸毒素脆弱擬桿菌（ETBF）。
這種 ETBF 可不是善茬。它和炎癥性腹瀉、甚至結直腸癌都有關系。過去我們就知道，它產生的 BFT 能破壞腸道上皮細胞之間的連接，引起炎癥。但科學家一直沒完全搞清楚：ETBF 作為一種“厭氧菌”，是怎么在它自己引發的、充滿免疫細胞和可能滲入氧氣的炎癥環境中，不僅活下來，還能大量繁殖、長期定植的呢？
核心發現：一場精密的“代謝劫持”
這項研究揭示了一個精巧的機制：ETBF 利用它的產生的 BFT 毒素，對腸道上皮細胞進行“代謝重編程”，為自己打造了一個富含氧氣和乳酸的專屬“氧吧”，然后切換成更高效的“氧化代謝”模式，從而在炎癥腸道中獲得競爭優勢。
簡單來說，過程分三步：
1、毒素發揮干擾作用：ETBF 分泌 BFT 毒素，這種毒素作用于腸道表面的上皮細胞，干擾了細胞的信號和膽汁酸循環通路。
2、宿主細胞代謝重編程：在 BFT 的影響下，腸道上皮細胞的能量生產方式發生了根本改變，從原本高效的、消耗氧氣的“氧化磷酸化”切換成了效率較低、不依賴氧氣的“糖酵解”。
3、創造理想家園：這種代謝重編程產生了兩個對 ETBF 至關重要的副產品——乳酸（糖酵解會產生大量乳酸，并被細胞釋放到腸道里）和氧氣（因為細胞氧化磷酸化減弱，不再大量消耗氧氣，氧氣從腸道黏膜下層擴散到腸腔的量就增加了）。
于是，ETBF 周圍的環境，從一個厭氧世界，變成了一個微富氧、且富含乳酸的“特殊生態位”。
細菌的“華麗變身”：從厭氧發酵到氧化呼吸
更令人驚訝的是 ETBF 自己的應對方式。傳統觀點認為，像脆弱擬桿菌這樣的厭氧菌，缺乏完整的有氧代謝通路，只能進行低效的糖酵解。但這項研究發現，在炎癥的腸道里，ETBF 竟然高度活躍地表達著一套完整的“氧化代謝”基因！
這套基因能讓它：
利用乳酸：把環境中的乳酸作為“燃料”。
利用氧氣：把環境中微量的氧氣作為“助燃劑”。
運行完整的三羧酸循環：這是高效能量生產的核心代謝回路。
在實驗室中，研究團隊證實，當同時提供乳酸和微量氧氣時，ETBF 產生 ATP 和生長能力顯著增強。而如果敲除它利用乳酸或氧氣的關鍵基因，它在炎癥腸道中的定植能力就大大受損。
也就是說，ETBF 通過對宿主細胞代謝重編程，讓它們生產出自己需要的“特殊燃料”（乳酸）和“助燃劑”（氧氣），還自己偷偷升級了代謝通路，從而能利用這些資源，進行更高效的能量生產，跑贏了其他還在進行糖酵解的腸道細菌。
毒素本身就是“升級密鑰”
這項研究還有一個關鍵發現：BFT 毒素本身，就是 ETBF 獲得這種“氧化代謝”能力的“鑰匙”。甚至，只要把生產 BFT 的基因“借給”那些不產毒素的普通脆弱擬桿菌（NTBF），就能讓它們獲得在微氧環境下利用乳酸生長的能力。
這說明，BFT 不僅作用于宿主，改變環境；它似乎也能直接或間接地“解鎖”細菌自身的代謝潛能，讓它們適應并利用這個被改造后的氧化環境。
意義與啟示：重新理解感染與代謝
這項研究極大地刷新了我們對厭氧病原體、宿主-微生物互作以及腸道感染的認識：
顛覆傳統分類：它打破了“厭氧菌”嚴格厭氧的簡單標簽，揭示了它們在宿主體內應對動態環境時驚人的代謝靈活性。
揭示致病新機制：闡明了 ETBF 如何通過精確的“代謝劫持”，在復雜的腸道生態中開辟生態位，實現持久定植和致病。這為理解其與結直腸癌等慢性疾病的關聯提供了新線索。
提供潛在靶點：針對 ETBF 特有的乳酸利用或微氧呼吸通路，可能開發出特異性更強、不影響其他有益菌的抗菌策略。
論文鏈接：
https://www.cell.com/cell/fulltext/S0092-8674(26)00401-0
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