重症疾病中的微生物组：微生态失调、益生菌与粪菌移植在ICU感染中的应用

learningmedicine: The Microbiome in Critical Illness

摘要

背景：人体微生物组在健康与疾病中扮演关键角色，重症疾病会引发显著的微生物群落紊乱。理解ICU环境中的微生物组改变已成为具有重要治疗意义的研究热点。

目的：全面综述重症疾病中微生态失调的研究进展，评估益生菌与粪菌移植（FMT）的临床证据，并制定ICU感染的治疗规范。

方法：系统检索PubMed、Cochrane Library和Embase数据库2015-2024年文献。

结果：重症疾病会快速导致微生物多样性丧失、条件致病菌扩张和代谢功能紊乱。益生菌在特定临床场景显效，粪菌移植可作为难治性艰难梭菌感染的抢救疗法。

结论：微生物组是重症医学的重要治疗靶点，但临床应用仍处于早期阶段，需填补多项研究空白。

关键词：微生物组、微生态失调、重症监护、益生菌、粪菌移植、ICU感染

引言

人体微生物组作为健康决定因素，在ICU患者中经历快速而深刻的改变，这种被称为"微生态失调"的现象会在入院数小时内发生，并影响免疫功能、代谢状态及院内感染易感性。抗生素使用、营养干预、机械通气等ICU常规治疗均加剧微生物群落崩解。本综述为临床医生提供微生物组干预的最新循证依据。

健康微生物组的基线特征

多样性与组成

健康肠道菌群优势菌门包括厚壁菌门（60-65%）、拟杆菌门（20-25%）、变形菌门（5-10%）和放线菌门（3-5%），双歧杆菌、乳酸杆菌等具有关键生理功能。

功能特征

• 短链脂肪酸（丁酸、丙酸、乙酸）合成
• 定植抵抗病原菌
• 免疫调节
• 维生素合成（B族维生素、维生素K）
• 胆汁酸代谢
• 维持肠道屏障完整性

稳态与弹性

健康菌群具有时间稳定性与扰动后恢复能力，这种弹性对机体应激至关重要。

重症疾病的微生态失调

紊乱时间轴

0-24小时：应激反应与早期抗生素使用导致α多样性快速下降

1-7天：丁酸产生菌显著减少，肠杆菌科、肠球菌属和念珠菌属扩张

7-14天：形成以低多样性、病原菌占优为特征的"重症型菌群"

14天后：未经干预者紊乱状态可持续数月

紊乱机制

抗生素压力：β-内酰胺类、氟喹诺酮类等广谱抗生素造成严重破坏，单剂即可改变菌群数周

营养干预：肠内营养中断、静脉营养和抑酸剂使用导致短链脂肪酸产生菌减少

机械通气：正压通气改变呼吸道菌群，微吸入异常口腔菌群增加呼吸机肺炎风险

生理应激：全身炎症反应、组织灌注异常和代谢紊乱直接影响微生物生态

医疗环境：ICU环境中的耐药基因库与医护人员接触塑造新菌群获取模式

临床后果

感染风险增加：定植抵抗丧失导致艰难梭菌感染（CDI）、导管相关尿路感染和呼吸机肺炎风险上升

免疫失调：同时存在免疫抑制与持续炎症，可能加重脓毒症和继发感染

代谢影响：短链脂肪酸缺乏影响结肠细胞健康和系统代谢

长期影响：幸存者持续存在的菌群改变可能与重症后综合征相关

重症监护中的益生菌应用

应用理论基础

• 恢复定植抵抗
• 免疫调节
• 改善肠道屏障
• 抑制条件致病菌过度增殖
• 降低院内感染风险

现有证据

呼吸机相关肺炎：2019年Cochrane系统评价显示益生菌可使VAP风险降低25%（RR 0.75, 95%CI 0.65-0.87）

艰难梭菌感染：预防效果存在争议，重症患者证据强度低于非重症人群

死亡率：多数研究未显示总体死亡率下降，但特定亚组存在获益趋势

胃肠道症状：持续降低抗生素相关腹泻发生率

益生菌选择与使用

菌株选择：多菌株制剂优于单菌株，常用组合包括：

• 鼠李糖乳酸杆菌GG
• 干酪乳酸杆菌
• 长双歧杆菌
• 酵母菌属布拉氏酵母菌

剂量：有效剂量范围10^9-10^11 CFU/日

时机：入ICU后48-72小时内启动效果更佳

疗程：通常持续整个ICU住院期和抗生素疗程

安全考量

免疫功能严重受损患者存在菌血症/真菌血症风险，禁忌证包括：

• 急性重症胰腺炎
• 免疫抑制状态
• 心瓣膜病高危患者
• 中心静脉导管（相对禁忌）
• 严重肠屏障损伤

重症监护中的粪菌移植

应用背景与理论

FMT通过移植健康供体粪便重建菌群平衡，在重症医学中主要作为复发性CDI的挽救治疗。

ICU艰难梭菌感染特征

• 发病率2-10%
• 重症/暴发型病例比例高
• 重症死亡率达30%
• 初治后复发率15-25%

复发CDI的FMT治疗

疗效：门诊研究显示治愈率85-95%，ICU数据有限但效果相近

给药途径：

• 结肠镜（最常用）
• 灌肠（适合危重患者）
• 上消化道（鼻胃/鼻十二指肠）
• 口服胶囊（冻干制剂）

时机：首次复发即干预效果优于多次复发后

非CDI适应证

多重耐药菌去定植：小样本研究提示对耐药肠杆菌可能有效

脓毒症：正在进行的概念验证研究尚未形成指南推荐

安全与禁忌证

总体安全性：规范供体筛查下安全性良好

ICU特殊风险：

• 免疫抑制状态
• 肠屏障损伤
• 操作期间血流动力学不稳定
• 上消化道给药导致误吸风险

供体筛查：需包含感染性疾病检测和近期抗生素使用排除

现行指南与推荐

专业学会建议

美国重症医学会（SCCM）：不推荐常规使用，但允许特定高危人群使用

美国胃肠病学会（AGA）：推荐抗生素治疗失败后的FMT治疗

美国感染病学会（IDSA）：推荐FMT用于CDI二次复发后的治疗

实施要点

多学科协作：重症医学、消化科、感染科和药学部共同制定方案

质量监控：定期监测结局、不良事件和长期随访

监管要求：非CDI适应证需按FDA研究用药物管理

临床要点与实践建议

要点1：把握干预时机

早期干预效果更显著，适宜在入ICU48-72小时内启动

要点2：选择有效菌株

优选具有临床证据的多菌株制剂，布拉氏酵母菌适合持续抗生素使用患者

要点3：安全优先

使用前严格评估禁忌证，必要时请专科会诊

要点4：系统监测

建立微生物组干预登记系统，监测CDI复发、院感率和不良事件

要点5：精准患者选择

聚焦高危人群：长期抗生素治疗、反复感染和ICU停留＞14天患者

常见误区警示

误区1：过度依赖益生菌

益生菌无法替代抗微生物药物管理或感控措施

误区2：忽视禁忌证

免疫抑制或肠屏障损伤患者使用益生菌可能引发严重并发症

误区3：FMT筛查不足

未规范供体筛查可能导致感染传播或操作并发症

误区4：期待快速见效

微生物组重建是渐进过程，需避免过早终止干预

误区5：一刀切方案

医疗与手术患者、免疫状态不同者需个体化管理

未来方向与研究重点

新兴疗法

新一代益生菌：基因工程菌（如抗菌分解、免疫调节菌株）

选择性去污染：靶向清除特定病原菌

微生物组生物标志物：快速诊断指导治疗

精准医学：基于菌群特征制定个体方案

研究空白

最佳时机：微生态干预的理想时间窗

患者分层：特定干预的最适宜人群

长期结局：对ICU幸存者的远期影响

作用机制：微生物改变如何直接影响临床结局

实施框架

步骤1：风险评估

识别高风险患者：

• 长期抗生素使用（＞7天）
• 多疗程抗生素
• CDI病史
• 免疫抑制状态
• ICU停留＞14天

步骤2：干预选择

根据：

• 临床指征（预防vs治疗）
• 患者特征（免疫状态、病情）
• 本地资源与经验
• 指南与证据等级

步骤3：监测随访

建立系统监测：

• 临床反应
• 不良事件
• 感染率
• 长期结局

步骤4：质量改进

根据：

• 本地数据
• 新证据
• 专业指南
• 多学科讨论

结论

微生物组是影响重症患者预后的重要但未被充分重视的因素。尽管对ICU患者微生物组改变的理解已显著进步，但临床转化仍处于早期阶段。益生菌在特定适应证（特别是预防呼吸机相关肺炎）显示前景，但证据质量不一且安全考量至关重要。FMT作为复发CDI的挽救疗法已确立疗效，针对其他耐药菌感染的应用仍在探索中。重症医生应谨慎看待微生物组干预，聚焦循证应用并严格遵守安全规范。随着研究进展，将微生物组科学整合进重症监护实践对于优化患者结局将日益重要。

未来的重症微生物组医学发展取决于持续研究明确最佳患者选择、干预时机和治疗方案。现阶段，遵循现有证据、个体化治疗和专家会诊仍是标准做法。

参考文献

（略）

利益冲突：作者声明无利益冲突

资助：本综述未获得专项资助

字数：约4500字

【全文结束】