艰难梭菌（C. diff）是一种隐秘的威胁。这种细菌每年感染超过50万美国人，导致约3万名患者死亡，是医院和长期护理机构中医疗相关感染的主要病因。值得注意的是，并非所有携带艰难梭菌的人都会发病——30%-40%的人口肠道中潜伏着这种细菌却没有任何症状。
研究人员将艰难梭菌定义为"机会性病原体"，它既能作为共生菌群安静存在，又能在抗生素治疗等特定条件下引发致命感染。"如果能提前消除其致病机会，我们就能中和这个威胁。"系统生物学研究所资深研究员Sean Gibbons博士表示，"这为我们在疾病发生前进行预防提供了可能。"
该研究团队利用微生物群代谢模型技术，对超过15000个肠道菌群样本进行模拟，发现了三种定植状态：高速生长、中等生长和不生长。通过实验室构建的合成菌群侵袭实验，他们成功预测了菌群易感性，并验证了复发性艰难梭菌感染患者接受粪便移植前后的定植动态。
研究突破性地揭示了益生菌疗法的作用机制：特定的益生菌组合（已知能治愈复发性感染）通过竞争关键代谢物（如琥珀酸、海藻糖和鸟氨酸）来抑制艰难梭菌扩张。值得注意的是，这种疗法在不同肠道菌群背景中效果存在显著差异，揭示了"响应者"和"无响应者"的存在。
通过分析天然抗性菌群模型，研究人员发现向益生菌组合中添加主要的革兰氏阴性厌氧菌属（如Phocaecola）能显著增强抑制效果。这项发表在《Cell Systems》的研究通讯作者Alex Carr博士表示："这项工作标志着我们向精准益生菌治疗迈出了关键一步，未来可根据每个人肠道生态定制干预方案。"
研究通讯作者Alex Carr博士指出，这种方法代表了一种系统生物学驱动的肠道菌群工程新范式，有望显著提升微生物组介导疗法的有效性。目前研究团队正在推动人体临床试验，以验证模型指导的个性化干预方案。
【全文结束】
