科学家们已经确定了为什么一些肠道微生物在粪便移植后能够成功留在肠道内,而其他微生物则更为短暂。
伦敦国王学院的这一发现可能有助于使这种治疗方法——将健康捐赠者的粪便转移到患者的肠道中——更加安全有效。
“粪便微生物群移植(FMT)可以有效改变肠道微生物组成,但我们缺乏可靠的方法来预测哪些捐赠者的肠道微生物能够持久存在,从而帮助患者。”——系统与合成生物学高级讲师Saeed Shoaie博士。
肠道微生物是生活在人体消化道中的数十亿细菌以及其他微小生物(如病毒和真菌)的总称。它们共同构成了所谓的肠道微生物组,已知在消化、免疫和整体健康中发挥着重要作用。
在一些人中,由一种名为艰难梭菌(Clostridioides difficile)的细菌引起的反复感染会严重破坏肠道微生物组。这种感染通常发生在反复使用抗生素之后,此时健康细菌已被消耗殆尽。
粪便微生物群移植可以帮助恢复艰难梭菌感染患者肠道微生物的健康平衡,并且也在作为潜在疗法被研究用于其他疾病,包括肠易激综合征、克罗恩病甚至抑郁症。
然而,主要挑战之一是预测哪些捐赠者的微生物能够成功长期停留在患者肠道内。
现在,由国王学院和瑞典卡罗林斯卡学院(其团队由Adnane Achour教授领导)组成的国际团队对86名健康成年人的肠道细菌的关键遗传特征进行了为期一年的追踪。
该团队并没有仅仅关注哪些细菌存在,而是检查了生物合成基因簇——即一组基因——这些基因指示细菌产生某些分子。这些分子帮助微生物相互竞争,并影响哪些微生物能够在肠道中存活。
“根据肠道细菌产生的物质对其进行分析,可能有助于发现新药物或更好地控制感染。”——转化系统生物学研究助理Fernando Guevara博士。
他们发现这组基因分为两个不同的类别。一类是稳定的,随时间持续存在,而另一类只是偶尔出现。
当研究人员检查粪便移植过程中发生的情况时,他们发现稳定的基因簇在患者体内长期存在的可能性要大得多。平均而言,捐赠者中存在的这些稳定遗传特征中有76%在移植后能在患者体内检测到,而较短暂的遗传特征只有28%。
令人鼓舞的是,稳定的基因簇与帮助有益细菌竞争和生存的特性有关,而与有害行为相关的基因关联较少。这增加了将其用作未来药物来源的可能性,这些药物灵感来自已经存在于我们体内的细菌。
国王学院先前的研究表明,最能够长期存活的微生物也可能在肠道内更有帮助。
“通过识别预测哪些捐赠者微生物将成功定殖于肠道的遗传特征,我们离改进捐赠者选择和设计疗法更近了一步。”——Saeed Shoaie博士。
参考文献:Garcia-Guevara F, Resink T, Clasen F, Uhlén M, Achour A, Shoaie S. 肠道生物合成基因簇的时间动态与粪便微生物群移植中的持久定殖和植入相关. Gut Microbes. 2026;18(1):2634469. doi:10.1080/19490976.2026.2634469
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