肾脏是德国最常移植的器官。根据德国器官移植基金会的数据，2023年共有1,514例肾脏通过死后器官捐赠进行了移植，占所有移植器官总数的2,986个中的大部分。对于晚期肾衰竭患者来说，肾移植仍然是最佳的治疗选择。
需求相应很高：2023年，有6,513名患者在等待肾移植。对于已经接受移植的患者来说，移植排斥是一个严重的风险。这是身体对异体组织的一种防御反应，在紧急情况下可能导致器官功能完全丧失。
为什么有些移植会被排斥而有些不会，这主要取决于免疫机制。原因复杂且往往难以理解。为了帮助回答这个问题，来自柏林夏里特大学医院、马克斯·德尔布吕克分子医学中心和德国感染研究中心（DZIF）的研究人员分析了纳入DZIF移植队列的肾移植患者的肠道微生物组组成和功能的变化。
他们发现了一种在移植排斥前出现的肠道微生物组改变的特征。这项发表在《美国移植杂志》上的研究提供了一个可能的起点，可以在早期识别排斥风险。
我们的肠道内寄居着无数微生物，它们在我们的免疫系统运作中起着重要作用。这被称为微生物组。其中超过90%是细菌。这些细菌及其产生的物质与我们的身体——特别是保护我们免受疾病的细胞——进行交流。因此，它们有助于调节和增强我们的免疫系统，这对健康人和病人都很重要。
在慢性肾病患者中，肠道微生物组的组成严重改变，导致抗炎短链脂肪酸（SCFA）浓度降低，而微生物组产生的促炎代谢物浓度增加。
在这项研究中，由尼古拉·威尔克研究小组的第一作者约翰内斯·霍勒和罗莎·赖特迈尔领导的研究人员分析了肾移植后患者的肠道微生物组组成和功能的变化。他们发现，在移植排斥反应之前，肠道微生物组就已经发生了变化。
本研究中分析的所有患者都参加了DZIF的一项前瞻性队列研究，该研究在海德堡、汉诺威、图宾根以及慕尼黑技术大学和路德维希-马克西米利安大学的五个德国移植中心进行。这些中心覆盖了德国超过20%的器官移植，并提供了肾移植后进程的代表性图像。
对总共562份粪便样本的分析，按健康肾脏供体、移植前患者、移植后0-3个月、3-12个月、12-24个月和超过24个月分组，显示了移植后肠道微生物组随时间动态恢复的过程，逐渐回到自然和健康的状态。
“由于我们观察到了这种动态变化，我们想了解移植排斥如何影响这一过程，”约翰内斯·霍勒解释说。“反之亦然，肠道微生物组的变化如何影响免疫系统和移植排斥，”罗莎·赖特迈尔补充道。研究人员发现，经历过移植排斥的患者在临床明显和活检证实的排斥反应之前，肠道微生物组的组成就已经发生了改变。
值得注意的是，在表现出排斥反应的患者中，通常在晚期肾衰竭患者中出现的细菌如梭杆菌和疾病相关的菌属如链球菌再次增加。而在另一组未发生排斥的患者中则没有这种情况。
总体分析显示，在肾移植排斥前，粪便中短链脂肪酸的生产潜力降低。这表明在排斥前，产生短链脂肪酸的细菌酶的频率减少。
先前观察到的肾移植后肠道微生物组的动态再生在移植排斥的情况下可能会受到显著干扰：在排斥前，微生物组的组成发生了深刻的变化，表现为多样性降低和SCFA产生细菌群的数量减少。
“我们的结果表明，微生物组在肾移植后免疫系统的反应中起着重要作用。这一观察可以帮助在早期识别移植排斥的风险，甚至可能对其进行治疗性干预，”霍勒和赖特迈尔总结道。
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