克利夫兰诊所的研究人员发现了一种肾脏微生物组，它在肾脏健康和肾结石形成中起着重要作用。由Aaron Miller博士和José Agudelo博士领导的研究提供了强有力的证据，表明泌尿系统并非无菌环境，即使在没有泌尿系统疾病的人群中也存在天然的细菌群落。这项发表在《Nature Communications》上的研究结果对肾病学、泌尿学和感染病管理具有重要意义。
要被认为是真正的微生物组，细菌群落必须满足特定标准：稳定性、一致性和可重复性，并且在不同条件下表现出代谢活性。研究人员在泌尿系统中确认了所有这些标准，证明肾脏中存在的细菌不仅仅是短暂的或与疾病相关。相反，在肾脏内存在一个稳定的微生物生态系统，可以响应抗生素治疗，并可能影响草酸钙（CaOx）肾结石的形成。
潜在临床意义
德国美因茨大学医学中心肾病、风湿病和肾移植科主任、德国肾病学会发言人Julia Weinmann-Menke博士评论说：“这些发现——即存在特定的肾脏微生物组，某些细菌在其中发挥作用——非常有趣，应该进一步研究并在临床实践中加以考虑。”
然而，Weinmann-Menke补充说，该研究的发现与急性感染无关。研究不会改变治疗感染的临床实践。当患者出现如尿路感染、肾感染或败血症等临床症状时，仍需使用抗生素。
特殊腔室中的细菌生长
为了评估肾脏微生物组是否影响结石形成，研究人员在模拟肾脏内尿液流动的特殊腔室中培养了细菌，然后引入了钙和草酸，这两种成分是CaOx肾结石的主要组成部分。
保护性细菌“Lactobacillus crispatus”和一种与结石形成相关的“Escherichia coli”菌株被证明通过不同的方式结合CaOx抑制剂和促进剂，从而影响CaOx的结晶化。
在培养有“E. coli”的腔室中，形成了大的、类似结石的晶体结构。化学和X射线分析确认这些结构与人类肾结石相同。而在“L. crispatus”生长的腔室中，未形成肾结石。
在临床前模型中，研究人员观察到过度使用抗生素改变了肾脏微生物组，使有益的乳酸杆菌减少，促进了促进结石形成的“E. coli”。这可能解释了为什么长期使用抗生素的人更容易患肾结石。
Miller和Agudelo还引用了一项2019年的研究，该研究表明肠道和泌尿微生物组失调可能是肾结石发病率增加的因素之一。该研究强调了“Lactobacillus”作为预防肾结石的保护因素，而“Enterobacteriaceae”则是促进肾结石形成的病原体。
其他肾脏疾病
Miller认为肾脏微生物组的影响超出了肾结石的形成。他的团队目前正在研究其他肾脏疾病的微生物特征，并已申请资金研究影响肾脏微生物组和不同种族人群肾脏疾病风险的基因变异。
“如果泌尿道中的细菌影响肾结石的形成，那么它们很可能也在其他肾脏疾病中起作用，”Miller表示。
他还强调需要超越过时的泌尿系统无菌假设。“数据一致证实泌尿系统中存在细菌。如果我们不承认这一点，我们将无法开发更好的治疗方法和预防策略，”他补充道。
治疗机会
研究结果表明，抗生素可能会干扰特定酶，从而影响肾结石的形成。“这可以在临床上加以利用，特别是在容易形成草酸钙结石的患者中，”Weinmann-Menke建议。
这项研究挑战了传统的泌尿系统微生物组观念，为个性化肾结石治疗提供了新的途径。未来还需要进一步研究以探索针对微生物组的疗法在肾病学和泌尿学中的应用。
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