肠道微生物组对接受抗生素治疗的患者至关重要。
粪便移植最早可以追溯到公元一世纪或二世纪的中国医学。我过去常常开玩笑地说粪便移植；我从未想过会将我的职业生涯奉献给这个领域。我的父亲是一名农业工程师，管理着一个污水处理设施。谁能想到我会跟随他的脚步，研究废物作为治疗方法呢？
抗生素是救命工具，但也会带来风险。为了说明这一点，想象一下打理花园的情景。抗生素会杀死患者肠道花园（或微生物组）中的一切——有益的（好植物）和有害的（杂草）微生物（细菌）。这可能导致杂草（病原体）占据肠道花园。目前，在我们服用抗生素后，身体不会自动重新种植好的植物（好细菌）。因此，抗生素后微生物组恢复正常可能需要很长时间。有时，肠道微生物组花园可能永远不会自行恢复，因此我们需要用好的植物（粪便微生物移植）重新种植花园，以补充花园并帮助抵御杂草。粪便微生物移植（FMT）有助于实现这一目标。我的梦想是未来在每次抗生素治疗后，标准程序将是重新种植或补充肠道微生物组。
作为一名医生和微生物学家，我的热情是将科学发现从实验室转化为临床应用。多年前，我在埃默里大学参加了一个由CDC的Cliff McDonald博士所做的报告。他分享了一篇论文，描述了服用抗生素六天后，肠道微生物组需要六个月才能恢复。作为一名医生，给我开几周的抗生素来治疗严重感染并不罕见。正是在这一天，我意识到抗生素可能对我的患者造成的潜在损害。这成为我在埃默里研究微生物组的一个转折点。
埃默里利用FMT治疗复发性艰难梭菌（C. difficile）
在接下来的五年里，我和同事们一起建立了埃默里的微生物组丰富计划（最初称为埃默里FMT计划）。在那里，我们将来自健康捐赠者的粪便移植到患有艰难梭菌的患者体内。在埃默里医疗网络内，我们在所有医疗和实验室专业之间协调，招募工作人员和患者作为捐赠者，并筛查捐赠者以确保他们健康。我花了大量时间招募和筛选捐赠者，并准备用于移植的粪便。在这段时间里，埃默里进行了300多次FMT，成功率达到95%以上（即，没有进一步的艰难梭菌感染复发）。建立该计划需要克服许多挑战，从伦理考虑到监管批准。成功和患者的转变令人非常欣慰。
CDC与埃默里合作推进FMT
在此期间，我与CDC签订了政府间人员法案（IPA）协议。IPA协议鼓励政府机构、高等教育机构和其他组织之间的知识共享。我的工作包括一个关于10名长期急性护理医院（LTACH）患者的微生物组项目。LTACH患者在医院停留时间较长（20-30天），几乎所有人都接受了抗生素治疗。这些患者有腹泻症状，并接受了艰难梭菌检测。我们检查了这些患者的肠道微生物组，并将其与埃默里FMT计划捐赠者的微生物组进行了比较。许多患者的肠道微生物组高度紊乱（即失调）。我们观察到单一有害类型的细菌经常占据患者的肠道微生物组。基于这些发现，我们创建了微生物组紊乱指数的概念。这些指数能够预测患者未来被细菌定植的风险，这发生在某人的身体上有或内部有细菌但没有活动性感染的情况下。被细菌定植的人感染的风险增加。多次发现同一种微生物可能意味着该人继续被细菌定植。该项目还关注长期护理机构中医疗保健相关感染的微生物组作用。我们的发现强调了微生物组研究在制定策略以对抗这些感染方面的重要性。这为该领域的进一步研究提供了宝贵见解。
与此同时，埃默里的微生物组丰富计划与我们的肾脏移植外科医生建立了新的关系。这种关系始于IPA协议的延长期间，当时首次提出了在肾脏移植受者中进行FMT的观察性研究。Michael Woodworth博士和我共同承担了通过支持患者肠道微生物组来预防高易感患者感染的任务。由此诞生了PREMIX。PREMIX是一项使用FMT预防肾脏移植受者细菌定植和感染的研究。Woodworth博士还发现了一种机制，通过该机制，微生物组治疗有助于肠道花园。事实证明，FMT不仅重新种植了肠道花园，还提供了一种生长保护盾，让原始的肠道花园生长，同时抵御入侵物种。在CDC的资金支持下，Woodworth博士和埃默里大学继续探索FMT如何减少不同患者群体中的病原体定植，包括LTACH患者。
我对微生物组世界的探索始于对体内不可见世界的迷恋。微生物组，这个居住在我们体内的庞大微生物群落，以其对人体健康和疾病的重大影响吸引了我的好奇心。这种最初的兴趣不仅仅是科学上的好奇。它是一种认识，即了解微生物组可以彻底改变我们对待医疗保健的方式。
CDC正在做什么：
- 自2016年以来，CDC已投资超过2500万美元用于通过广泛机构公告和预防中心计划进行的微生物组应用公共卫生研究。
- 2021年，CDC和国立卫生研究院发表了一篇文章，讨论了微生物组与传染病和抗菌素耐药性的交集。
- 2022年8月，CDC和FDA举办了一场关于预防医疗保健相关感染和抗菌素耐药性的药物开发考虑因素的会议。
- CDC最近发表了一篇关于微生物组在病原体减少方面的观点文章。
了解更多关于微生物生态学、定植、病原体减少以及CDC正在进行的其他研究。
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