时间:2023-06-22 01:25 / 来源:未知
这些途径介导营养变化和环境压力的适应北海布伦特FXCG原油期货草酸杆菌是一种怪异的厌氧细菌，仅依托草酸盐发展，是哺乳动物肠道中环节的草酸降解细菌。O. formigenes正在肠道中降解草酸盐正在提防以富含草酸盐的植物为食的动物的肾毒性方面起着环节效力。O. formigenes正在下降人类草酸钙肾结石病和草酸盐肾病危害中的效力不太清爽，个别由来是造就这种生物体的障碍以及缺乏操纵独揽草酸盐含量的饮食的推敲。本文回首了O. formigenes展现40周年的文献，要点是其生物学，其正在肠道草酸盐代谢和草酸钙肾结石疾病中的效力，以及异日潜正在的推敲周围。还接洽了正在康健理思者和原发性高草酸尿症 1 型 （PH1）（一种罕睹但急急的草酸钙肾结石病）患者中利用产氧O. formigenes的临床试验的结果。闭于O. formigenes菌株和造就这种细菌的最佳实行的讯息一经整合，这应当行动推敲职员的杰出资源。
1940年代和1950年代的推敲注解，草酸盐被人类粪便和瘤胃中的微生物降解，假使对掌握这种行动的微生物的本质知之甚少（1，2）。草酸盐是一种常睹于人类食用的植物（比如大黄、菠菜和甜菜）和反刍动物食用的各式饲料植物（比如，卤素）中的化合物 （3）。当大批摄入草酸盐时，草酸钙晶体正在肾脏中的酿成和浸积可产生肾毒性（无花果。1一).当绵羊正在富含草酸盐的植物（无花果。1乙) (4）. 固然钙填补剂用于淘汰放牧动物的急性草酸盐毒性（5），但最告捷的举措是渐渐符合高草酸盐摄入量（6）。另据报道，时节性饮食形式影响这些动物瘤胃中细菌对草酸盐的降解，而且正在富含草酸盐的植物以放牧作物为主的时节降解最高（7）。最初的假设是，草酸盐降解生物正在富含草酸盐的植物上共生，并正在牲畜吃草时被摄入（7），但这其后被Allison及其同事拒绝，他们阐明选拔常驻草酸盐降解细菌，而不是引入新物种，是瘤胃中草酸盐降解速度和草酸盐降解细菌数目添加的由来（8， 9）. 琢磨到瘤胃的厉厉厌氧要求，Allison及其同事假设厉厉的厌氧菌是导致大个别瘤胃草酸盐降解的由来，1980年，Karl Dawson从绵羊瘤胃平分离出一种厌氧草酸盐降解细菌 (10）. 1985年，米尔顿·艾利森及其同事从人类粪便平分离出同样的细菌），并定名为甲酸草酸杆菌（11）。要紧的是，这是初次正在人类肠道中展现一种齐备依赖草酸盐的共生专性厌氧菌。于是，与能够利用各式底物（网罗草酸盐）的“通才”比拟，这种有益的肠道细菌正在草酸盐操纵方面被以为是“专家”。自离别以还，很众推敲一经查抄了O. formigenes定植对肠道草酸盐秤谌，尿草酸盐分泌和草酸盐正在哺乳动物肠道中运输的影响。
图1（A）草酸盐喂养的测验室大鼠的染色肾结构薄切片中的草酸盐晶体（箭头显示存正在的极少晶体）（R. C. Cutlip和S. L. Daniel，未宣布的数据）。（B） 死羊（1，200），因为食用高含草酸盐的植物卤素而中毒（转载自参考文献101）。
图2Karl A. Dawson（A）和Milton J. Allison（B）是掌握离别和定名草酸盐降解肠道细菌Oxalobacter formigenes的两位微生物学家。道森博士（奥特奇副总裁兼首席科学官，现已退息）正在30年奥特奇第2014届年度邦际研讨会上宣布演讲。2018年，艾利森博士正在他位于爱荷华州立大学的测验室里。
产果菌是一种革兰氏阴性、专性厌氧、杆状或弧线状、非运动、非孢子酿成细菌（无花果。3），已分派给以下分类群：细菌（域）;变形杆菌（门）;β变形杆菌（类）;伯克霍尔迪亚莱斯（订单）;草酸杆菌科（科）;草酸杆菌（属）;甲虫（种）;和 OxB（类型菌株）。外1列出了迄今为止离别出的各式O. formigene菌株的仔细讯息。斗劲17种产果菌菌株的细胞脂肪酸谱，网罗从人类，绵羊，牛，猪，豚鼠和大鼠（野生和测验室）以及淡水湖浸积物的胃肠道实质物平分离的菌株，声援将这些菌株分为两大类（目前指定为I组和II组）的观点。正在I组菌株中，环状17-碳脂肪酸占主导位置，而正在II组中，环状19-碳脂肪酸占主导位置（11，15）。其它，基于细胞脂肪酸将菌株分成两组获得了基于细胞卵白、血清学检测、16S rRNA 序列以及针对 oxc 基因的寡核苷酸探针/引物的特异性参观到的区别谱图的杰出声援（11、15、–17).迄今为止，独一的不同坊镳是菌株OxGP1（从豚鼠盲肠平分离出来），遵循细胞脂肪酸和oxc基因阐述，它属于II组，当基于rRNA序列斗劲时，它属于I组（无花果。4) (16）. 意思的是，另一种菌株 HOxBLS（II 构成员）正在基于 16S rRNA 的体系发育树中介于 I 组和 II 组之间（无花果。4).总体而言，II组菌株坊镳比I组菌株更众样化，于是Sidhu等人提议II组菌株能够进一步分为3个亚组（17）。这种菌株的分组/亚组相对付O. formigene及其生态学，养分和心理学，抗生素敏锐性，人类定植以及对尿草酸盐和肾结石提防的影响（仅举几例）意味着什么目前尚不清爽，需求进一步推敲。值适合心的是，II组菌株广泛更难正在肉汤造就物中保护，而且不行抵达与I组菌株相像的最终光学密度（未宣布的参观结果）。于是，正在利用II组菌株时，应供应充盈的冷冻甘油贮备液用于造就物接纳。
图3（A）甲酸草酸杆菌菌株OxWR1的电子显微照片（转载自参考文献102）。（B）甲酸草酸杆菌菌株HOxBLS的革兰染色（N. Pareek和S. L. Daniel，未宣布的数据;×1，000放大倍数）具有楷模的差异形式和巨细。
图4基于从邦度生物身手讯息中央 （NCBI） 得到的 67S rRNA 序列，对甲酸草酸杆菌 I 组和 II 组菌株和血清螺旋菌菌株 Z16（外组和 Beta 变形杆菌类的成员）举行体系发育阐述。GenBank的入藏号与菌株名称一道显示。进化史册和隔断分歧利用连接法（103）和最大复合似然法（104）准备。指挥值以 1，000 次反复的百分比显示，显示正在树中的每个内部节点旁边 （105）。比例尺显示每个碱基的更换数的猜度值。进化阐述正在分子进化遗传学阐述（MEGA）中举行（106）。
造就物中产果菌的最佳发展产生正在pH值正在6至7之间的厌氧要求下，而且正在CO中2-含有矿物质、草酸盐、乙酸盐和少量酵母提取物（外2).酵母提取物固然不是必须的，但坊镳确实能够革新某些O. formigenes菌株的发展，额外是正在最初从肠道平分离出来时。然而，无论酵母提取物的存正在与否，都市增加低浓度（0.5至2mM）的乙酸盐，由于O. formigenes从乙酸盐和二氧化碳中接收少量碳，用于合成细胞生物质（无花果。5).孤独的乙酸盐不声援这种生物体的发展;真相上，迄今为止测试的60众种不夹杂合物中没有一种被展现声援O的发展。甲醛（11，18，19）。纵使是富集的复合造就基（比如，厌氧卵白胨酵母葡萄糖或脑心脏输注）也不行声援产氧O.的发展，于是往往接种以助助确定O. formigene造就物的纯度（18）。
一个按上述循序将组分增加到锥形瓶中;假设需求确定的造就基，则能够省略酵母提取物。为了平安起睹，烧瓶的体积应为所制备造就基量的两倍。总体积大于 1 升，以证明煮沸流程中亏损的水。
b将pH调剂至7，插足碳酸氢钠（每升7.5克），并正在加热板上煮沸造就基，同时冒泡一氧化碳2.造就基中的刃天青（O / R指示剂）从蓝色变为粉血色（约5至10分钟欣喜）后，利用高压釜手套小心地将烧瓶从热量上移开，并持续用CO起泡2并正在冰浴中将造就基冷却至室温。插足还原剂半胱氨酸·盐酸·H2O（每升 0.5 克），同化并冲洗顶部空间与一氧化碳2直到造就基还原（无色）。将 10 ml 平分试样分派到造就管（18 x 150 mm;系列 2048 [Bellco 玻璃];∼27.2 ml 塞子体积）中，用温和的 CO 流冲洗2.用一氧化碳齐平顶部空间25秒，然后用灰色丁基橡胶塞，用铝压接密封件密封。正在密封管子时，正在增加介质之前，应将气管放入下一个空管中举行冲洗。逐管反复处罚，直到分派扫数造就基。正在 121°C 下高压灭菌 15 分钟并急迅排气。高压灭菌后，造就基的pH值为6.6至6.8。
c矿物溶液含有（克/升）：KCl，20;新罕布什尔州4氯，10;韩2采购订单4, 10;和镁硫磺酸4·7H2O，1（一次消融一个并将溶液储蓄正在4°C）。
O. formigenes的标记性特色之一是它绝对需求草酸盐行动爆发能量的基质和发展的闭键碳开头（无花果。5) (20，-22）。鉴于草酸盐的高度氧化状况，能量产量很低，但足以声援发展。草酸盐代谢的产品是二氧化碳和甲酸盐，每摩尔草酸盐代谢爆发约1mol。能量守恒的焦点是通过草酸盐（in）和甲酸盐（out）正在细胞膜上的电源相易来发达质子动力，以及当草酸的CoA酯被草酰辅酶A脱羧时细胞内质子的破费（23，24）。质子破费最终导致外部处境的碱化。
大无数（假设不是完全）列出的菌株外1利用Hungate斥地的厌氧辊管身手（25，–27）和造就基（外2）由道森和其他人正在1980年代从绵羊瘤胃平分离出O. formigenes菌株OxB后斥地（10）。一种云云的新举措是利用含有草酸钙的厌氧卷管，此中能够遵循菌落边缘酿成透后区域（ 无花果。6;看外3用于制备厌氧草酸钙卷管和板）。众年来，这种举措已告捷用于从肠道和处境样品平分离（有或没有事先富集），计数和外征O. formigenes菌株16，28）。
图6正在厌氧辊管（A和B）和含有草酸钙的厌氧板（C）中孵育后，甲酸草酸草酸杆菌正在菌落边缘酿成的透后区域。看外3用于正在管安静板中制备厌氧草酸钙琼脂。
一个服从指示的循序将上述悉数组分插足带有搅拌棒的2升锥形瓶中;为了平安起睹，烧瓶的体积应为所制备造就基量的两倍。
b厌氧辊管（无花果。6）：搅拌同化，正在加热板上煮沸，同时用一氧化碳冒泡2.持续煮沸造就基，直到琼脂消融。琼脂消融后，持续用一氧化碳饱泡造就基2并利用高压釜手套小心地将烧瓶从热量上移开，将烧瓶蜕变到装有热水（∼50°C）的绝缘桶中。热水桶应放正在一个小搅拌板上，以便正在分派时能够搅拌介质。分派时保留草酸钙悬浮很要紧。搅拌并持续用一氧化碳使造就基起泡2并让造就基冷却约5分钟。将 7 ml 分派到 18 × 150 mm 压接密封造就管中，该造就管正正在用 CO 冲洗2服从中所述的流程举行操作外2.正在 121°C 下高压灭菌 15 分钟并急迅排气。高压灭菌后，造就基pH值为6.6至6.8。假设当天利用该造就基，请将试管放入水浴（∼48°C）中回火。回火后，通过无菌针头和打针器将样品（接种物）增加到试管中;接种后，通过颠倒试管数次将接种物轻轻同化到造就基中，然后将试管侧放正在冰上（包罗正在不加水的冰桶中）并急迅挽救管，使琼脂固结正在管的内壁上。假设当天倒霉用琼脂造就基，请将造就基储蓄正在室温下，并正在需求时从头加热以消融琼脂。一朝接种的试管被放入造就箱中，冷凝（水）将堆集正在管的底部。保留接种的卷管直立，以提防底部的水污染菌落。
c厌氧板（无花果。6）：利用与上述相像的组分，但举行以下改正：正在500升烧瓶中制备1ml造就基;碳酸氢钠和一氧化碳2正在盘算中被省略;正在高压灭菌前将造就基的pH值调剂至6.6至6.8;高压灭菌后，将回火琼脂造就基（∼20ml;假设平板含有一层薄薄的琼脂造就基，则更容易检测透后区域）倒入测验室事情台上的无菌造就皿中，琼脂固结后，将平板蜕变到厌氧室（90%N2/5% 一氧化碳2/5% H2），并正在利用前脱气歇宿（比如条纹）并正在腔室中孵育。
这种细菌的怪异特色恐怕因菌株而异，恐怕会影响其配制成益生菌制剂的才干。近来的一项推敲查抄了与益生菌菌株制作联系的极少常睹流程和要求，夸大了I组O.甲虫菌株OxCC13对酸奶冻干和储蓄的弹性（29）。也许人类恐怕不妨以冻干事势与有利的菌株定植或同化正在酸奶中。
O. formigenes的基因组（13，30，-32）和卵白质组（33）的可用性为咱们添加了对这种有益肠道细菌的要紧生物学个性的了解供应了机遇，网罗占定要紧的卵白质和途径，这些卵白质和途径鼓吹定植收复力，氛围耐受性和宿主开头的草酸盐的肠道渗出。对两种O. formigenes菌株的基因组序列的回首展现了极少意思的区别，这些区别恐怕注解I组和II组菌株操纵差异的途径正在肠道内存活和生息（13）。
O. formigenes基因组的凡是特色显示正在外4.目前，惟有4种造就的产菌O. formigenes菌株（I组菌株HC-1和OxCC13，推定的I组菌株SYGSS-15和II组菌株HOxBLS）具有公然可用的测序基因组（13，30，-32）。比拟之下，分歧有赶过50个和500个测序基因组来自常驻肠道厌氧菌Phocaeicola vulgatus（Bacteroides vulgatus）和胃病原体幽门螺杆菌的造就菌株。假使数据集有限，但很清楚，O. formigenesHC-1和HOxBLS的基因组（外4），以及 OxCC13 （31） 和 SYGSS-15 （30） 讲述的那些都很小，巨细为 ∼2.5 Mb。比拟之下，大肠杆菌Nissle 1917的基因组，一种始末充塞推敲的革兰氏阴性益生菌肠道细菌（贸易发卖为Mutaflor），为∼5.4Mb（34，35）。 原核基因组巨细限度从0.5到赶过10 Mb，注解O. formigenes基因组更方向于基因组巨细标准的下端（较小）。Gao等人近来报道，CRISPR体系和与原核生物基因组联系的病毒（噬菌体）的组合坊镳拦阻了基因组扩增，于是跟着功夫的推移会导致基因组尺寸变小（36）。鉴于CRISPR计数和正在该生物体基因组中参观到的大批噬菌体编码元件（外4).
一个连结基因组推敲所（JGI）/归纳微生物基因组和微生物组（IMG/M）（107）、邦度生物身手讯息中央（NCBI）网站和PHASTER（116）网站的数据和资源被用于编制该数据集。大肠杆菌Nissle 1917 被网罗正在内以举行斗劲 （34）。
cORF，掀开阅读框架。该值显示噬菌体和细菌卵白质数据库中般配的卵白质数目，这些卵白质正在PHASTR完美性评分圭表评分为“完美”的区域。O. 甲虫 HC-1， O.甲醛HOxBLS和大肠杆菌Nissle 1917分歧包罗3个（3个），3个（4个）和1个（5个）完美的噬菌体区域。括号值网罗悉数噬菌体区域中噬菌体和细菌卵白数据库中的般配项，评分为完美、不完美和可疑。
O. formigenes基因组的其他特色正在无花果。7.O. formigenes菌株HC-1和HOxBLS之间的基因谱（比如，Pfam，COG，KEGG Orthology，TIGRfam，酶，KEGG途径，MetaCyc途径，跨膜卵白，信号肽卵白和IMG途径）特地肖似。极少值适合心的不同是HOxBLS（II组菌株）属于具有效用预测的卵白质编码基因种别，此中基因数目（%）淘汰，或者正在生物合成簇中的卵白质编码基因种别中，此中基因齐备不存正在。后者持续设置正在II组菌株相对付体外发展的端庄性下降的潜正在由来之上。意思的是，正在交融卵白编码基因种别中，O. formigenesHC-1和HOxBLS基因数目（%）实践上高于大肠杆菌Nissle 7（7.10%）（无花果。7).基因交融（也称为“复合基因”）是正在生物体中创筑新基因的机制之一，网罗原核生物，其均匀含有14.5%的复合基因（37，38）。基因交融，以及CRISPR体系和噬菌体编码元件，奈何联合助助塑制O的基因组和进化史册。福米基因，正正在守候被阐明。
图7甲酸草酸杆菌菌株的基因组特色和构成。连结基因组推敲所（JGI）/归纳微生物基因组（IMG）（107）和邦度生物身手讯息中央（NCBI）网站的数据和资源被用于编制该数据集。大肠杆菌Nissle 1917 （34） 被网罗正在内以举行斗劲。
直系同源基因簇（COGs）是一种众效用器材，众年来连续用于细菌和古菌（39，40）测序基因组的解释和斗劲阐述。COG由直系同源卵白编码基因家族构成，能够归入26个效用种别中的一个或众个。这批准对生物体相对付其代谢，细胞处罚和信号传导，讯息存储和处罚以及外征不良的卵白质举行仔细斗劲。正在以下COG效用种别中，甲虫HC-0和HOxBLS正在基因散布方面存正在眇小区别（5.1至0.1%）：J，翻译，核糖体组织和生物产生;P、无机离子转运代谢;L、复制、重组和修复;C、能源的爆发和转换;和X，搬动组：噬菌体，转座子（无花果。8).菌株之间区别的一个例子是，I组菌株HC-118和OxCC1之间共享13个COG，而II组菌株HOxBLS中不存正在这些相像的118个COG。同样，HOxBLS有70个怪异的COG。正在O. formigenes菌株和大肠杆菌Nissle 1之间分派给COG种别的基因中能够看到更大的区别（3%至1917%），此中“碳水化合物运输和代谢”种别（G类）的区别最大。正在大肠杆菌Nissle 1917中，约11%的具有COG的卵白质编码基因与此效用种别联系，而O. formigenes菌株中的∼4%与该效用种别联系（无花果。8).琢磨到O. formigenes行动草酸盐代谢专家的本质，这坊镳是合理的，它无法操纵其他底物，网罗碳水化合物，行动能量开头。
基于质谱的霰弹枪法卵白质组学占定了I组O.甲虫菌株OxCC1中822，1个怪异卵白质编码基因中的867，13种卵白质（33）。从所供应的卵白质数据集来看，很清楚，这种生物体包罗一系列代谢途径，这些途径介导养分转折和处境压力的符合。比如，卵白质组学阐述显示，相对付对数期，固定相的超氧化物歧化酶添加，注解O. formigenes具有正在大肠厌氧处境以外连接存正在的才干。
近来的推敲聚合正在O. formigenes是否外达其代谢组中的特色，这些特色正在其他草酸盐降解细菌（中是怪异的和/或检测不到的41，42）。这些意思的推敲揭示了与嗜酸乳杆菌、加氏乳杆菌和动物双歧杆菌的裂解物制剂比拟，产果霉菌株HC-12裂解物制剂的一组1个独家特色（41）。闭于产氧O. formigenes菌株HC-1和OxWR的代谢组和脂质组的区别，假使发今世谢组和脂质组正在两种菌株之间基础顽固（42）。异日的推敲需求“扩张草酸杆菌属确凿定代谢组和脂质组”。（42）. 比如，此类推敲恐怕导致占定能够巩固肠道草酸盐渗出和定植收复力的特定分子。
人类中O. formigenes定植的患病率和品貌已被几项推敲侦察。然而，缺乏圭表化的产菌检测举措（基于造就物与分子检测）以及生物体品貌低使得切确评估定植具有寻事性。O. formigenes定植频率因差异种群而异。印度北部的一项推敲注解，65%的康健成年人存正在O. formigenes定植（43）。韩邦首尔一项针对康健成年人的推敲注解，79%的个人（197人中的233人）存正在oxc基因（O. formigenes的标记物）（44）。正在康健的日本参预者中，80名男性受试者中有54%和62名女性受试者中有34%显示出O. formigenes的定植（45）。正在康健美邦成年人的两个大型队伍推敲中，∼30%定植与O. formigenes（46，47）。 这比其他邦度要低得众。PeBenito等人推敲了3个差异人群的O. formigenes定植，展现与坦桑尼亚的Hadza人或委内瑞拉的美洲印第安人比拟，美邦队伍中的O. formigenes定植率要低得众（48）。Clemente等人推敲了与西方医学或文明没有接触的Yanomami村庄成员的O. formigenes定植，而且还展现与美邦比拟，O. formigenes定植率要高得众（49）。Clemente等人进一步分层抗生素的利用，展现欧化显着影响O. formigenes定植，独立于抗生素流露。这些数据注解，咱们的今世糊口式样有助于有益微生物群的隐没（50）。真相上，正在检测到O. formigenes的粪便样本中，肠道微生物群加倍众样化，环球微生物收集显示出更众的连通性和对模仿搅扰的弹性。这注解O. formigenes的患病率和品貌是肠道微生物组生态状况的目标（51）。
来自人类微生物组项目（HMP）和美邦肠道项目（AGP）的测序数据（全霰弹枪测序和16S rRNA）的阐述注解，不止一种O. formigenes菌株恐怕定植于人类肠道，I组菌株比II组（46，51）更广泛。这两项阐述还注解，O. formigene的相对品貌转折为3个对数，均匀值为2.9×104，夸大当利用分子举措（网罗PCR）时，粪便中的O. formigene数目有时恐怕等于或低于检测限。
儿童不会被O. formigenes定植，“直到他们劈头正在处境中匍匐”（52）。对啮齿动物的比照推敲也外明了O. formigenes秤谌撒播（53，-55）。Cornelius和Peck正在大鼠中举行了一项特地文雅的推敲注解，悉数后世的定植直到断奶后7天赋产生，要紧的是，正在断奶仔猪从其定植的生母改观为每个领导差异O. formigenes菌株的养母之后，定植来自养母，而不是生母（53).正在咱们的测验室中，咱们还正在成年惯例小鼠和gnotobiotic小鼠中处分了这个题目。当相像数目的惯例O. formigenes菌株OxCC13定植小鼠和非定植小鼠共养时，非定植小鼠被O. formigenes定植，确认秤谌撒播。将单个O. formigenes菌株OxCC13单定植的gnotobiotic小鼠引入到四只非定植，无菌小鼠的笼子中也导致悉数无菌小鼠都被O. formigenes定植（55）。
咱们闭于O. formigenes的常识的闭键差异之一是缺乏闭于影响O. formigenes定植的要素的讯息。对人类（56），小鼠（57）和大鼠（58）的受控饮食推敲注解，伙食草酸盐和钙对O. formigenes数目有深远的影响。尚有证据注解，大鼠的管腔脂肪含量（59）抑止了O. formigenes淘汰尿草酸盐分泌的才干;然而，目前尚不清爽这是否是人类的一个促成要素。Jiang及其同事确定了康健人类受试者粪便中的O. formigenes数目，展现粪便细菌数目添加了12倍，由于伙食草酸盐添加了15倍（无花果。9) (56）. 值适合心的是，伙食钙摄入量添加5倍，因为钙对草酸盐的高亲和力，这将控制草酸盐的生物利费用，粪便O. formigenes数目淘汰约5倍。草酸盐的依赖性以及伙食钙与甲酸O.formigenes数目之间的反比干系恐怕导致肾结石酿成者定植的损失，由于饱吹这些患者保留足够的钙和低草酸盐摄入量。这种潜正在的动态值得进一步侦察。
图9人类受试者粪便中O. formies的量相对付伙食草酸盐（血色三角形）或伙食钙（玄色方块）的转折。差异草酸盐饮食阶段的逐日钙摄入量为1，000毫克，差异钙饮食阶段的逐日草酸盐摄入量为250毫克。采用及时定量PCR（qPCR）定量产氧疣菌数目，5.5×104CFU/ng DNA用于将qPCR数据转换为每克粪便中产甲烷O.的数目（108）。差错线代外SEM。（经威科集团康健许可改编自参考文献56。
两项针对人类的大型队伍推敲侦察了O. formigenes-宿主的干系。Kelly及其同事对94名O. formigenes定植受试者和146名非定植康健个人的阐述没有显示性别，种族，培植，美邦寓居地域，体重指数，尿道教化史，肾结石家族史和利尿剂利用对O. formigenes定植频率的任何影响（47）。正在对AGP数据库中4，900众个样本的众变量阐述中，O. formigenes的相对品貌与年纪添加，女性性别，高加索种族，非美邦住户，平常BMI，更高的培植水准以及一年内没有抗生素流露相闭（51）。意思的是，正在竣工食品频率问卷的197名受试者中，O. formigene相对品貌与伙食草酸盐摄入量没有显着联系性，但与伙食钙摄入量和伙食草酸盐与伙食钙摄入量的摩尔比呈负联系（51）。正在这方面，网罗印度、中邦、韩邦和日本正在内的极少东方邦度的伙食钙摄入量远低于美邦。（60）. 鉴于这些推敲的差异展现，需求进一步侦察文明、生齿统计学、根基医疗要求、西药获取和饮食奈何影响差异人群的甲氧藻发病率。
口服抗生素的利用和年青时的抗生素流露与人类结石酿成的危害添加相闭（61，-63）和福尔莫菌定植率下降（47）。O. formigene的人类菌株对常睹的抗生素敏锐（64）。Sidhu等人以为，囊性纤维化患者中O. formigenes定植的低频率是因为通俗利用抗生素（65）。Sidhu等人还报道了与抗生素调理的昭着相干，而且正在草酸钙结石酿成者中缺乏O. formigenes定植（66）。Siener等人评估了用抗生素调理复发性尿道教化（UTI）的女性草酸钙结石酿成者中产酸O. formi的定植和尿草酸盐分泌的干系，展现与没有复发性UTI的女性比拟，该队伍中的尿草酸盐分泌量显着更高（67）。Kharlamb等人正在参观给与三联抗生素调理幽门螺杆菌教化的个人时参观到了相像的相干（68）。抗生素利用后草酸降解细菌（如O. formigenes）的失落被以为会导致尿草酸盐分泌添加而导致肾结石危害添加（65）。
O. formigenes定植是否受到其他微生物的影响尚不清爽，而且仅正在一项利用O. formigenes定植的gnotobiotic小鼠模子的推敲中获得处分（55）。这项推敲注解，将七种非草酸盐降解细菌（调度的Schaedler菌群）确凿定同化物引入用O. formigenes菌株OxCC13单定植的小鼠中对O. formigenes肠道数目或O. formigene降解肠道草酸盐的才干没有影响。 异日对侏儒生物小鼠的推敲应处分其他草酸盐降解剂对肠道O. formigenes数目和草酸盐稳态的影响。异日的推敲也恐怕琢磨利用肠道恒化器模子（69），由于这些体外举措能够直接评估无宿主处境中微生物群落的动态。真相上，它是一种产甲烷，草酸盐降解富集造就物，正在具有绵羊瘤胃实质的化学恒温器中设置，爆发第一个厌氧草酸盐降解细菌O. formigenes菌株OxB（10，19，70）。
正在咱们本人的推敲流程中，咱们参观到除了定植的连接功夫外，尚有其他未知要素会影响小鼠的O. formigenes定植。比如，咱们之前报道了AGT（lanine-glyoxylate amino t ransferase）敲除小鼠能够用O. formigenes菌株OxWR定植，但正在大约2周后劈头急速落空定植，到7周时，悉数AGT敲除小鼠都落空了定植（71）。近来，咱们还报道了腺瘤（DRA;Slc26a3）敲除小鼠很容易用O. formigenes菌株OxWR定植，但以与AGT敲除模子好像的式样落空定植（72）。意思的是，DRA/AGT的双重敲除对O. formigene菌株OxWR定植具有抗性（72）。同样值适合心的是，悉数C57BL / 6比照队伍口服强饲用O. formigene菌株OxWR，OxCC13或HC-1保护定植数月惯例食品（54，57）。C57BL / 6比照小鼠的一项推敲也注解，产氧O. formigenes菌株OxCC13的定植对短期伙食草酸盐褫夺具有反抗力（57）。据推断，极少小鼠品系的管腔处境，也许是极少人类，对O. formigenes定植不感兴致，或者只是且自给与。查抄宿主物种之间肠道草酸盐渗出、肠道化学构成和肠道微生物组的区别，能够进一步揭示影响产甲烷菌定植的要素。
自1980年展现以还，连续正在琢磨O. formigenes行动草酸钙肾结石病患者调理的潜力。尿草酸盐分泌添加是此类结石发达的公认危殆峻素（73）。高伙食草酸盐接收导致草酸盐输送到肾脏添加，从而添加草酸钙肾结石酿成的危害。因为哺乳动物身体天才不具有不妨代谢草酸盐的酶，草酸盐降解的肠道微生物群恐怕会影响尿草酸盐分泌。与少量人类受试者的早期病例比照推敲注解，与O. formigenes定植恐怕提防结石病，由于与非定植个人比拟，O. formigenes定植的尿草酸盐分泌丈量较低（62，74，75）。然而，草酸盐分泌存正在很大区别，而且正在尿液征采流程中缺乏对伙食草酸盐和钙的独揽。另一项推敲显示，与食用圭表化饮食的O. formigenes阴性患者比拟，O. formigenes定植肾结石患者的24小时尿草酸盐分泌和血浆草酸盐显着下降（76）。还展现定植与结石爆发次数呈明显负联系（76）。1995年，Han等人初次显示O. formigenes定植与结石酿成之间存正在反比干系（77）。Kaufman等人其后正在更大的患者队伍中注解，O. formigenes定植与复发性肾结石酿成的危害下降70%相闭（78）。这种反比干系一经正在很众随后的推敲（62，75，76，79，80）中获得外明。假使有大批推敲注解O. formigenes定植与结石病之间存正在反比干系，但正在24%的推敲中，O. formigenes的定植仅显示较低的55小时尿草酸盐分泌，这注解其他要素恐怕有所功劳（81）。这些结果恐怕个别能够通过Jiang及其同事的比照饮食推敲来证明，他们显示，与非定植个人比拟，自然定植的O. formigenes的康健个人（人类）仅正在摄入草酸盐含量中等高和钙含量低（无花果。10) (（第56页）。
图10（A和B）不决植（玄色方块）和正在草酸盐（A）和钙（B）转折的养分独揽饮食顶用O. formigenes（血色三角形）定植的康健受试者的24小时尿草酸盐分泌。草酸盐饮食的逐日钙摄入量为1，000毫克，钙含量差异的饮食的逐日草酸盐摄入量为250毫克。正在250mg草酸盐/ 400mg钙饮食中，与非定植个人比拟，产氧O.formigene定植的个人分泌的尿草酸盐清楚少;由 *， P = 0.026 显示。差错线代外SD。经威科集团康健许可改编自参考文献56。
固然尚有其他肠道微生物能够降解草酸盐（“通才”），网罗极少双歧杆菌和乳酸杆菌菌株（82），但小鼠推敲注解，正在淘汰尿草酸盐分泌方面，福米天生O. formigenes优于其他微生物。比如，固然O. formigenes菌株HC-1定植导致惯例（C90BL / 57）小鼠尿草酸盐分泌淘汰6%（71），但动物双歧杆菌定植导致44%淘汰（83）。同样，正在嗜酸乳杆菌和加氏乳杆菌小鼠定植后，正在尿草酸盐中参观到淘汰34%和32%（54）。产甲烷O.菌定植对尿草酸盐分泌的这种杰出效力恐怕是因为诱导肠道草酸盐分泌和高效腔内草酸盐降解的双重效力。
过去十年的优秀“组学”推敲批准对康健个人和肾结石酿成者的肠道微生物组举行更深化的查抄（81，84，-91），并阐明（i）O. formigenes是导致胃肠道饮食草酸盐降解的众物种细菌收集的中央，以及（ii）来自结石酿成者的粪便样本具有显着较低的基因细菌代外 参预草酸盐降解，这恐怕导致该队伍中尿草酸盐添加。正在对人类微生物群的众组学数据（来自3，000名受试者的1，000个样本）阐述中，Nazzal等人（84）注解，正在不妨草酸盐降解的各式细菌中，O. formigenes正在康健成年人中转录主导此效用。其它，他们阐明炎症性肠病（IBD）患者的肠道草酸盐秤谌升高，草酸盐降解基因的转录率低。意思的是，他们的数据注解，没有O. formigenes定植或低于检测秤谌的定植是草酸盐降解效用下降的由来。
来自康健非肾结石酿成个人的人粪便中福米亚克罗曼的计数注解，福米亚克罗曼菌只占总肠道微生物群的一小个别（56）。很众云云的低品貌细菌被以为通过攻陷特定的养分生态位正在肠道中存活，此中对其食品开头的逐鹿有限（92）。真相上，体外造就推敲（93）和人体推敲（56）都注解，O. formigenes比其他肠道细菌更有用地操纵草酸盐。Jiang及其同事（56）还注解，正在草酸盐摄入量低时，非定植个人微生物组的草酸盐降解才干能够纰漏不计，但跟着符合摄入更高秤谌的伙食草酸盐而添加;逐日伙食草酸盐摄入量为250mg和750mg的粪便中接纳的草酸盐分歧为∼80%和∼60%（无花果。11).
图11正在草酸盐含量差异的养分独揽饮食中定植的O. formigenes粪便草酸盐（黑条）和非定植的康健受试者（血色条）。逐日钙摄入量为1，000毫克。差错线代外SEM。（经威科集团康健许可改编自参考文献56。
很众啮齿动物的讲述纪录了肠道产氧杆菌正在淘汰尿中草酸盐分泌的有益效力。最初，这被以为是因为O. formigenes降解草酸盐的伙食开头，从而控制了其接收。然而，其后的推敲注解，肠道O. formigenes具有怪异的双重效力，通过鼓吹肠草酸盐从体轮回中袪除与宿主肠上皮彼此效力，这与肾脏分泌（显着淘汰联系58，59，71，72，94）。正在大鼠和小鼠中的这些参观结果导致O. formigenes（菌株OXWR和HC-1）恐怕爆发促渗出素，一种性质上恐怕是卵白质的物质（95），其介导跨上皮草酸盐转运正在定植肠道结构中的调度（58）。其它，纵使伙食草酸盐的供应能够纰漏不计，这种将产甲烷的必须底物（草酸盐）从血液运输到肠道的机制也能够证明甲虫的存活（57）。
近来的一项体外推敲注解，来自O. formigenes菌株OxB造就物的无细胞上清液刺激人肠道Caco-2-BBE细胞中的草酸盐渗出（95）;然而，这些展现没有被另一组复制（14），值得进一步推敲。Arvans等人（95）还注解，直肠施用来自O. formigenes菌株OxB造就物的无细胞上清液导致PH1小鼠模子中尿草酸盐分泌淘汰;然而，照旧需求操纵静脉内施用的草酸盐同位素直接丈量肠道草酸盐渗出，然后正在肠道中丈量，以量化该途径的水准。令人感兴致的是OxThera Pharmaceuticals于2015年提交的一项专利，该专利涵盖了离别和经管源自O. formigenes的促泌剂的发现，这些促泌剂能够巩固草酸盐渗出到肠腔中（96）。假使该专利中刻画的事情没有确定任何令人信服的促渗出剂候选药物，但占定诱导草酸盐渗出的一个或众个由O. formigene渗出的生物活性因子恐怕是减轻PH1患者草酸盐担当的有用疗法。
之前，一项推敲一经处分了对缺乏甲氧菌的个人举行定植的才干，正在该推敲中，两名不决植于甲醛奥氏菌的康健成年人正在摄入含有∼10的高草酸盐餐后被定植8造就活的O. formigenes菌株HC-1细胞（97），随后保留定植9个月。假使这项推敲让受试者正在告捷定植O. formigenes之前食用高草酸盐餐，但一项针对小鼠的推敲注解，定植恐怕不需求用填补草酸盐的饮食“启动”（54）。于是，异日的人体推敲应当研究口服福米基因O. formigenes后告捷定植是否需求富含草酸盐的饮食。其他推敲查抄了摄入O. formigenes后定植的推敲并不告捷。由OxThera公司举行的临床试验，此中O. formigenes菌株HC-1以冻干事势正在肠溶包衣胶囊内或行动冷冻糊剂供应给PH1患者，导致惟有少数患者正在调理后保留定植（98，99）。近来的临床推敲也没有显示尿草酸盐分泌与比照（比拟显着淘汰99，100）。这些推敲中人类定植频率低的由来目前尚不清爽，但恐怕网罗：（i）与供应的接种物（菌株HC-1）的配方或奈何向患者施用接种物相闭的题目;（ii）PH1患者对未确定宿主要素定植的反抗力;或 （iii） 这些患者中未知的肠道微生物组联系要素。然而，应当当心的是，一项涉及非定植康健成人的人体推敲（97）注解，正在摄入大批产甲烷菌菌株HC-6（18活细胞）口服草酸钠负荷（2毫摩尔/ 70公斤体重）;摄入O.甲虫前尿草酸盐分泌量为3.0±0.6mg/h（n = 4），而摄入甲虫为1.9±0.1mg/h。于是，非定植结石酿成者中更具弹性的O. formigenes定植恐怕是助助下降草酸钙结石酿成者结石危害的有用举措。
一项正正在举行的临床试验（NCT03752684;clinicaltrials.gov）正在阿拉巴马大学伯明翰分校与康健人类理思者一道测试不决植的O. formigenes个人是否能够用O. formigenes菌株OxCC13的活造就物定植。还正正在评估正在O. formigene定植之前和之后固定草酸盐饮食中尿草酸盐分泌的转折。该试验注解，康健个人正在摄入单剂量 ∼10 后很容易定植10活造就的O. formigenes细胞，15名参预者中惟有一名正在摄入O. formigenes后6个月落空定植。
闭于O. formigenes奈何设置和保护肠道定植，尚有许众东西需求分解。解开这些机制对付非定植结石酿成的定植恐怕尤为要紧。有需要进一步推敲宿主开头草酸盐的定植收复力和肠道渗出的要素。其它，鉴于O. formigenes临床试验让步，明显需求更一切的查抄：（i）行动纯造就物，行动合成草酸盐降解微生物同盟的成员，或行动O. formigenes粪便微生物移植的一个别，以最佳式样输送这种厉厉的厌氧菌的最佳实行。-定植供体;（ii）肠道中草酸盐降解和非草酸盐降解细菌之间的彼此效力;以及（iii）这些细菌奈何联合影响尿草酸盐分泌和结石危害。