新研究警告

新研究警告

粪便微生物移植 (FMT) 被认为是治疗炎症性肠病、肥胖、2 型糖尿病和自闭症等多种疾病的潜在疗法。然而，芝加哥大学的新研究警告不要广泛使用 FMT，因为它会给接受者带来无聊的、意想不到的健康后果。

FMT 涉及将粪便中的微生物从健康人转移到病人身上，以期恢复肠道微生物组的健康平衡。由于粪便主要含有来自大肠的厌氧微生物（即它们不能耐受氧气），因此当这些细菌定植于小肠和消化系统的其他部分时，FMT 可能会导致肠道生态系统适应不良。

在小鼠实验和人体组织样本研究中，进行这项新研究的研究人员发现，结肠厌氧微生物不仅在单次移植后在小肠中定殖，而且还在那里持续存在数月。这些微生物还根据自己的优势改变了新的肠道环境，以引起受体新陈代谢、行为和能量平衡变化的方式“改造”它们。

“我认为这对这个领域来说是一个警钟，也许我们不想把尼罗河肠道微生物放在不应该存在的肠道的不同部位，”奥兰多（兰登）德莱恩博士说，他是乌奇卡戈大学的博士后研究员，也是这项新研究的高级作者，该研究发表在这项新研究中。细胞。 “在设计良好的治疗方法时，我们应该意识到将区域微生物群与其正确环境相匹配的重要性，以便我们提供更好的健康益处。”

庞大而多样的生态系统

FMT 仅经美国食品药品监督管理局批准用于治疗复发性感染艰难梭菌 (C. diff)一种机会性细菌，通常会导致服用抗生素的住院患者出现严重的胃肠道症状和炎症。看到治疗的成功艰难梭菌对于患者来说，很多医生一直渴望利用FMT来治疗其他消化系统疾病。研究人员了解到，肠道微生物群的健康可以影响人体所有主要器官和系统。因此，我们的想法是，用“健康”的肠道微生物群替换“患病”的肠道微生物群可以一举解决问题。

然而，肠道不仅仅是一个具有相同微生物群的一致环境。相反，它们有几个不同的区域，这些区域是非常不同的微生物生态系统，每个区域都针对特定的微生物量身定制，可以为宿主的健康提供功能。

整个肠道都有微生物，我们只主要检查最后三分之一（大肠）。那么，如何能指望使用肠道三分之一的微生物进行菌群移植最终能够修复肠道的其余部分呢？ “

Orlando (Landon) Deleon 博士，Uchicago 博士后研究员，也是这项新研究的主要作者

为了测试 FMT 对肠道不同部位的影响，该研究的资深作者、芝加哥大学 Martin Boyer 医学教授、医学博士 Deleon、Eugene B. Chang 和他们的团队用小鼠进行了一系列实验。一组小鼠接受了来自空肠（小肠的第一部分）的微生物移植。第二组接受标准的 FMT，第三组接受盲肠移植，盲肠是连接小肠和大肠的部分，其中含有来自两者的微生物混合物。

FMT 的接受者通常首先接受抗生素治疗，以消除肠道内的微生物，为新移植的微生物留下干净的栖息地——有时是在错误的地方。测试表明，来自每一个移植物的微生物都成功地定殖在小鼠的整个肠道中，而不仅仅是原生生态位。这造成了局部肠道适应不良，仅在一次移植后就会持续长达三个月。

改变的微生物组还改变了每个肠道区域代谢物的产生，这可能对宿主的健康产生影响。研究人员观察到肝脏代谢的变化，包括与免疫功能相关的基因的活动。他们还观察了移植后小鼠饮食行为、活动和能量消耗的差异。

最引人注目的发现是，错误位置的错误微生物重塑了组织特性，使其更适合它们。 Deleon 发现，这种错配改变了肠道内壁的基因和蛋白质表达，其表达水平更接近微生物的天然或天然肠道区域的表达水平。

“这就像他们正在工程或改造他们的环境以适应，”德莱昂说。

“全微生物”方法

Chang 表示，这项研究强调，在我们充分了解将一系列微生物引入新环境的长期影响之前，在 FMT 方面需要更加谨慎。

“我们完全不知道 FMT 中含有什么，除了它是微生物的组合，”Chang 说。 “但即使是单一的 FMT 也会导致肠道这些不同区域的宿主-微生物关系发生变化，而这种变化可能很难逆转。”

Deleon 和 Chang 都提倡“全微生物移植”（OMT）。这种方法将转移来自肠道所有不同区域的微生物，而不仅仅是那些主要来自结肠的微生物。无论是通过内窥镜检查还是药丸形式，微生物都会自然地定居在正确的位置，尤其是在与通常生活在特定区域的其他微生物竞争时。

“如果有一个开放的空间，就会有东西填满它，”德莱昂说。 “但是应该存在的微生物更适合它，因此即使存在其他微生物，它们也会填补它。”

Deleon 计划进一步研究不同微生物如何在肠道不同部位发挥影响，使用单细胞测序和代谢组学等不同方法来追踪它们的活动。他还在研究如何将因微生物群不当适应而改造的肠道区域恢复到原始状态，这有助于恢复正常的肠道功能。这种更深入的了解可能会导致微生物移植应用的改进，并最终帮助他们实现其重大承诺。

这项名为“粪便微生物群移植的区域微生物群不匹配会导致宿主持续脱靶后果”的研究得到了美国国立卫生研究院/美国国立糖尿病、消化和肾脏疾病研究所以及内芝加哥胃肠道研究基金会的支持。

其他作者包括 Uchicago 的 Mora Mocanu、Candace M. Cham、Alan Tan、Ashley M. Sidebottom、Jason Koval、Hugo D. Ceccato、John J. Colgan、Marissa M. St. George、Joash M. Lake、Michael Cooper、Jingwen Xu 和 David T. Rubin；中西部大学的朱莉娅·摩尔和克里斯蒂娜·马丁内斯-古林；以及来自香港中文大学的Zhilu Xu、Siew C. Ng、Francis KL Chan、Hein M. Tun 和 Qi Su。

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