粪菌移植（FMT），也称为粪便移植，是一种将健康细菌和其他微生物从粪便样本转移到患者肠道的过程。
FMT被吹捧为治疗多种疾病的一种潜在疗法，包括炎症性肠病、肥胖症、2型糖尿病和自闭症。
然而，芝加哥大学发表在《细胞》杂志上的最新研究表明，由于对接受者造成的长期、意外的健康后果，应谨慎使用FMT。
为什么FMT的范围可能需要重置
FMT旨在恢复平衡的肠道微生物群。目前，美国食品药品监督管理局仅批准FMT用于治疗复发性艰难梭菌（C. diff）感染。这种机会性细菌经常在住院并使用抗生素的患者中引起严重的胃肠道症状和炎症。
受到FMT在对抗C. diff方面的成功鼓舞，许多医生正在探索其在其他消化系统疾病中的潜力。由于肠道微生物群的健康影响多个重要器官和身体系统，希望用“健康”的微生物群替换“患病”的微生物群可以提供一个全面的解决方案。
然而，肠道并不是一个均匀的环境；它由几个不同的区域组成，每个区域都拥有独特的微生物生态系统，支持特定的微生物，这些微生物对宿主的整体健康至关重要。
“整个肠道都有微生物，但我们主要研究的是最后三分之一（结肠），”芝加哥大学博士后研究员、该研究的主要作者奥兰多·德莱昂（Orlando DeLeon）说。“你怎么能期望来自肠道末端三分之一的FMT修复其余部分呢？”
当肠道微生物失控时
接受FMT的患者通常会预先使用抗生素来“剥离”现有的肠道微生物，为移植的微生物创造一个空白的栖息地。然而，这一过程有时会导致微生物在非预期的区域定居。
为了研究FMT如何影响肠道的不同部分，德莱昂及其同事在小鼠身上进行了一系列实验。每组小鼠分别接受了来自消化道不同部分的微生物移植：空肠（小肠的第一段）、结肠（FMT的标准来源）或盲肠（小肠和大肠之间的连接处，含有混合的微生物群体）。
研究人员发现，来自每个移植的微生物都会定植于整个肠道，而不仅仅是它们的原始生态位，从而导致区域不匹配，这种不匹配在单次移植后持续长达三个月。因为粪便样本主要包含来自结肠的厌氧微生物，FMT可以将这些细菌引入小肠和其他它们通常不存在的区域，扰乱自然的肠道生态系统。
这些改变的微生物群还影响了不同肠道区域的代谢产物生成，进而影响宿主的健康。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活动变化，以及小鼠移植后的饮食行为、活动水平和能量消耗的变化。
微生物在“错误”位置的存在还重塑了肠道组织本身。德莱昂发现，这些不匹配改变了肠道内壁的基因和蛋白质表达，使其更接近微生物群落的原始环境。
“这就像他们在改造或改造他们的环境，以帮助他们适应，”德莱昂说。
“我认为这对领域来说是一个警钟，我们不应该随意将大肠微生物放入不应存在的肠道部分，”他继续说道。“如果我们设计出好的治疗方法，我们应该意识到将区域性微生物与其适当环境相匹配的重要性，从而提供更好的整体健康益处。”
全肠道微生物移植方法
研究人员强调，这项研究强调了在对FMT有更清晰的了解之前，需要更加谨慎地使用FMT，直到我们更清楚地了解引入新的微生物群对肠道的长期影响。
“我们完全不知道FMT里有什么，只知道它是一组微生物的组合，”芝加哥大学医学教授、该研究的资深作者尤金·张（Eugene Chang）说。“但即使一次FMT也会导致宿主-微生物关系在这些非常不同的肠道区域发生变化，这可能很难逆转。”
德莱昂和张都主张采用“全肠道微生物移植”（OMT）。这种方法涉及从肠道不同区域转移微生物，而不仅仅是那些主要来自结肠的微生物。
无论是通过内窥镜还是药丸形式给予，微生物都会自然地定居在正确的位置，尤其是在它们与其他通常栖息在某个区域的微生物竞争时。
“如果有空位，总会有一些东西填补它，”德莱昂说。“但应该在那里生存的微生物更适合那个位置，因此即使在其他微生物存在的情况下，它们也会自然地填补那个位置。”
研究人员计划继续研究各种微生物如何影响肠道的不同区域，利用单细胞测序和代谢组学等技术监测它们的活动。德莱昂还在探索如何将因微生物不匹配而改变的肠道区域恢复到原始状态，这可能有助于恢复正常肠道功能。深入了解这些过程可以提高微生物移植的有效性，帮助其实现全部治疗潜力。
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