重磅综述|Nat Rev Gastroenterol Hepatol：人类胃肠道中的产甲烷古菌( 三 ) _健康小知识

3）小肠细菌过生长（SIBO）与肠道甲烷生产过量（IMO）
SIBO是一种小肠被过量的好氧和厌氧微生物定植的情况，而这些微生物通常在大肠中发现。细菌和宿主之间的正常平衡是由许多因素维持的。最重要的控制机制是胃酸分泌、解剖完整性，消化道、推进蠕动活动、IgA分泌免疫球蛋白，以及在较小程度上的其他分泌物。这些机制的失效可能导致肠道微生物失衡，如SIBO 。在大多数保守的研究中， SIBO被定义为空肠吸出物中每毫升结肠细菌至少存在105个菌落形成单位。大多数报告表明，在这种情况下结肠革兰氏阴性厌氧菌起主要作用。然而，一些出版物也表明产甲烷古菌可能与这种疾病有关。 2021年发表的400名SIBO患者的一系列研究表明了后者的重要性，其中49.8%的患者只产生氢气， 38.8%的患者只产生甲烷， 11.4%的患者两种气体都产生。值得注意的是，产生甲烷的SIBO患者表现出不同的症状，包括维生素B12缺乏症发生率降低，证实产甲烷菌的功能独立于膳食维生素。
美国胃肠病学学院于2020年发表的一份指南建议，在呼吸测试中检测到甲烷产生过多的情况下，使用“肠道甲烷原过度生长”(IMO)一词。目前的文献中也经常使用甲烷阳性SIBO来代替IMO 。在2020年ACG指南中， SIBO或IMO的葡萄糖或乳果糖呼气测试阳性的定义分别是:在测试期间的任何时刻，氢气增加超过基线值≥20ppm90分钟，甲烷增加≥10ppm 。虽然经典的呼吸测试和重复测量甲烷排泄通常用于诊断IMO ，但这种方法很麻烦，特别是在重复使用来监测治疗反应时。一项研究报道，空腹单项甲烷测量呼吸浓度≥10ppm可准确诊断IMO ，与便秘和粪便中甲烷俯伏杆菌(Methanobrevibactersmithii)含量相关;单次甲烷测量结果在没有处理的情况下稳定，在抗生素处理后下降。
SIBO的临床表现是高度多变的。它可以是无症状的，也可以引起腹痛和腹胀与肠易激综合征(IBS)难以区分，或导致严重的症状不仅影响碳水化合物的消化，而且影响氨基酸和胆汁酸的代谢，损害维生素B12和其他营养的摄取。甲烷可以减缓体外回肠蠕动速度的实验证据表明，产生甲烷的微生物可能通过改变肠蠕动引起便秘。另一方面，古菌生长缓慢，影响肠道细菌代谢产物的积累，这有利于产生甲烷的古菌的生长。根据对17项研究的系统综述，不同病因的腹泻疾病，如IBS-D或炎症性肠病，通常与肠道通过时间缩短有关，与肠道甲烷产生的低流行率有关。
IMO对胃肠道症状和疾病的临床重要性的不确定性。到目前为止，还缺乏足够的证据表明IMO应该以改善胃肠道症状为目的进行治疗。尽管小型临床试验表明，抗生素治疗(例如，利福昔明)减少肠道甲烷的产生也能改善便秘，但这一观察结果还需要大型高质量随机对照试验的证实。因此，目前不建议用抗生素常规治疗IMO 。
4）古菌与结直肠癌（CRC）
CRC是西方发病率第三的癌症类型，也是2020年癌症死亡的第二大原因。除了遗传背景外，饮食和环境因素对CRC的发生和进展也有很大影响。在过去几年的研究也表明，肠道菌群中的某些微生物参与了结肠癌的发生过程。
呼吸中的甲烷排放与结肠癌之间的相关性已经被多次报道，然而也有些研究报道两者没有相关性。 2020年发表的一项更大的研究表明， CRC患者中嗜盐古菌的潜在增加和产甲烷古菌的减少有关。基于机器学习算法，古菌的蛋白质组成可用于预测CRC ，准确率为82% 。
2020年， Poore等人提供了癌症基因组图谱(TCGA)数据集中预测癌症微生物组，有助于挖掘未来与微生物诊断应用的新靶点。除了病毒和细菌特征外，本研究还揭示了古菌序列在鉴定结肠腺癌方面的预测潜力。因此，基于最保守的设置，分配给甲烷反杆菌的序列被确定为分类模型中所有样本类型的一个重要特征。根据所使用的数据库的不同，不仅检测到了产甲烷菌，而且还检测到了其他古菌的特征。然而，在这一课题的大多数研究中，作者无法揭示结肠古菌的特征是促进结肠癌的发生还是对结肠癌的发生作出反应。因此，还需要进一步的研究来验证古菌在该病发病机制中的作用。