粪便微生物移植是一种已有数十年历史的常见医疗程序,可以帮助恢复患有结肠感染的人的肠道健康——但科学家们现在警告说,这种程序可能会带来一些新发现的后果。
“粪便移植”是指将健康捐赠者的粪便转移到受者体内。粪便中含有有益细菌,可以改善患者的肠道细菌,从而保护免疫健康并帮助调节代谢。它们已被美国食品药品监督管理局批准用于治疗常见的艰难梭菌(C. diff)感染,这种感染可能导致严重胃肠症状和炎症,尤其是在接受过抗生素治疗的住院患者中。
每年大约进行48,000次此类手术。
现在,芝加哥大学的研究人员表示,对小鼠和人体组织的实验揭示了由于仅从消化道的一个部分移植微生物而产生的一些持久且意想不到的后果。
“我认为这是一个警钟,提醒我们不应该随意将大肠中的微生物移植到不应存在的其他部分,”该研究的主要作者、芝加哥大学的博士后研究员奥兰多·德莱昂(Orlando “Lando” DeLeon)在一份声明中说。“如果我们正在设计好的治疗方法,我们应该意识到将区域微生物与其适当的环境相匹配的重要性,以便提供更好的整体健康效益。”
这项新研究于周五发表在《细胞》杂志上。
为了得出这些结论,研究人员给三组小鼠移植了来自连接小肠中部和结肠的微生境中的微生物,以及标准的粪便移植。
测试显示,每种移植的微生物都能够定植在小鼠整个肠道内——而不仅仅是在某些特定区域。这造成了所谓的区域肠道不匹配,持续时间长达移植后的三个月。
这些微生物还改变了它们的新肠道环境,以一种被称为“地球化”的方式改变了肠道内壁,导致受体的新陈代谢、行为和能量平衡发生变化。肝脏代谢也发生了变化,包括与免疫功能相关的基因活动。小鼠还表现出不同的进食行为。
肠道有几个具有不同微生物生态系统的区域。肠道细菌失衡已与癌症风险相关联。
“整个肠道都有微生物,但我们主要研究的是最后三分之一的部分(结肠),”德莱昂说。“那么,你怎么能期望用来自肠道末端三分之一的微生物来修复其余的肠道呢?”
粪便移植通常用于帮助患有艰难梭菌细菌感染的人。(CDC)
这对人类患者意味着什么目前还不清楚,但作者表示,在未来的移植过程中需要更加谨慎。他们提倡一种方法,即从肠道的所有区域而不是仅仅从结肠转移微生物。
在未来,他们计划进一步研究不同微生物如何在肠道的不同部位发挥其影响,以及如何恢复由微生物不匹配造成的肠道区域地球化。
“我们完全不知道FMT里有什么,只知道它是一些微生物的组合,”芝加哥大学医学教授、该研究的资深作者尤金·张(Eugene Chang)说。“但即使是单次FMT也会改变宿主-微生物关系在这些非常不同的肠道区域中的状态,这可能很难逆转。”
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