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特异性细菌和代谢物影响粪菌移植治疗溃疡性结肠炎的疗效
文献来源:Gastroenterology.Dec6.pii:S-(18)-3
既往的观点和实践
粪菌移植（FMT）是一种新兴的治疗方法，目前正在研究阶段，用于治疗各种胃肠道疾病，也包括溃疡性结肠炎（UC）。
目前，UC的常规治疗手段主要针对炎症介质，从而减轻炎性症状。但仍有相当一部分患者的疗效不佳。
大量研究表明，粪菌移植可用于活动性UC的治疗，并且似乎比其他现有的微生物疗法更有效（包括抗生素、益生菌和益生元疗法）。
之前一项随机对照研究发现，多供体粪菌移植治疗活动性UC的疗效，显著优于安慰剂组。
27％的患者在粪菌移植治疗后达到临床缓解，超过一半患者出现临床应答，而安慰剂组临床缓解率仅为7.5％。
面临的问题
尽管粪菌移植可以诱导UC患者的缓解。然而，UC中潜在的微生物致病基础、治疗结果预测因素、和粪菌中发挥疗效的活性成分，目前仍不清楚。
目前急需一项随机对照试验，确定与疗效相关的细菌分类和功能因素，来评估UC患者的细菌分类和功能变化。
尤其是那些与疗效相关，可以预测治疗成功或失败的菌群变化。
这项研究有什么新发现
这是一项随机双盲对照试验，研究对象为81名患有活动性UC的患者。患者被随机分配到粪菌移植（FMT）组或安慰剂灌肠组。
FMT组患者接受初始结肠镜菌液输注，然后进行强化多供体FMT（来自3-7个无关供体的混合均质化粪便悬液），每周5次，持续8周。
在双盲研究结束后，安慰剂组的患者可以接受开放的FMT治疗。
在筛选和双盲试验期间每4周，开放期每8周一次，收集患者的粪便样本，共计份。
此外，以下3个时间点：
研究开始时
双盲治疗8周时
开放期FMT治疗结束时
对患者进行结肠镜组织活检，共计份检查结果。
此外，对来自14位个体捐献者的个粪便样本进行分析，并将其合并为21份多供体粪菌样本。
研究结果显示，FMT治疗增加了肠道微生物多样性，改变了肠道微生物的组成成分。
对FMT治疗组的分析发现，与未缓解的患者相比，疾病缓解的UC患者的微生物多样性更高。
FMT治疗后缓解的患者，霍氏真杆菌（Eubacteriumhallii）和罗斯氏菌属（Roseburiainulivorans）丰度上升，且短链脂肪酸的合成和次级胆汁酸的水平增加。
FMT治疗后未缓解的患者，结肠杆菌（Fusobacteriumgonidiaformans）、华德萨特菌（Sutterellawadsworthensis）和埃希氏菌（Escherichia）的丰度较高，并且血红素和脂多糖生物合成水平增加。
供体粪便中的拟杆菌水平，与UC接受FMT治疗后的缓解相关；而供体粪便中的链球菌水平，与对FMT治疗后疗效缺乏相关。
以上结果说明，特定的细菌和代谢途径，与FMT治疗后的缓解相关。这些发现可能对改善UC的微生物疗法，具有重要意义。
启示和影响
这项研究描述了UC患者接受FMT治疗后，肠道细菌组成和功能的变化，并且与治疗结局进行了相关性分析。
结果发现，FMT治疗后缓解的患者中，霍氏真杆菌（Eubacteriumhallii）和罗斯氏菌属（Roseburiainulivorans）的相对丰度增加。
进一步功能分析表明，真杆菌属（Eubacterium）和氏菌属（Roseburia）对UC患者是有益的。
这些微生物在维持肠道菌群代谢健康和体内平衡方面，具有重要作用，可以促进短链脂肪酸生物合成（例如丙酮酸发酵至乙酸和乳酸）和淀粉降解。
这些都会对疾病的缓解产生影响。
其它的代谢途径，包括：苯甲酸盐降解、甘油磷脂代谢、二级胆汁酸生、ppGpp和安沙霉素的生物合成，这些途径中的许多代谢物，都与UC的治疗结果相关。
首先，治疗有效和ppGpp生物合成相关，可能暗示FMT是UC菌群紊乱的“应激源”。
其次，安沙霉素是一种细菌次级代谢产物，可以作为针对某些细菌的抗菌化合物。它可能对肠道微生物的组成产生影响。
此外，胆汁酸在UC中的作用还存在争论。这项研究的结果表明，二级胆汁酸是有益的，特别是脱氢硫辛酸盐的合成。
特别注意的是，与阴性治疗结果相关的细菌组成，也与疾病的变化一致的。
最突出的是：梭杆菌（特别是Fusobacteriumgonidiaformans），萨特氏菌（Sutterellawadsworthensis），嗜血杆菌（Haemophilus）和埃希氏杆菌（Escherichia）。
既往的研究表明，这些细菌与IBD的发病机制相关，这项研究提示它们可能在FMT治疗的疗效中起重要作用。
普氏菌（Prevotella，特别是P.copri）增加，是患者接受FMT治疗后的一个突出特征。这一变化通常与肠道微生物群中的拟杆菌（Bacteroides）减少有关。
以前的研究已表明，普氏菌和拟杆菌之间存在拮抗关系。在这项研究中，在经历治疗失败的患者中，普氏菌具有更高的丰度。
不良治疗结局相关的代谢通路，包括血红素、脂多糖和肽聚糖生物合成，已被证明与细菌毒性和炎症反应增强有关。
通过代谢组学的研究已确认，亚铁血红素是FMT治疗失败的一个强有力的生物标志物。赖氨酸的生物合成也与不良治疗结果有关。
由于使用多供体粪便定殖，所以难以分析那些特异性粪菌供体因素，会对治疗结果产生显著影响。
数据分析发现，华德萨特菌和血红素生物合成途径，对患者预后有负面影响，次级胆汁酸和安沙霉素的生物合成等途径，则有积极影响。
此外，还发现口腔细菌在肠道的定植，与炎症性肠道病变有关。
本次研究发现，链球菌与FMT治疗无效有关。其他口腔微生物类群，如：小杆菌（Dialister）、韦荣球菌（Veillonella）和微单胞菌（Parvimonas），与阴性结局相关。
总体而言，FMT治疗对UC患者的菌群产生了广泛影响，增加了细菌的α多样性（某个群落或内部的种的物种多样性）和β多样性（沿环境梯度，不同环境群落之间物种组成的相异性，或物种沿环境梯度的更替速率），使UC的菌群在分类方面更加均匀(分散程度降低)。
综上所述，这项研究证实，结肠黏膜和粪便中的细菌和代谢途径，与FMT治疗UC的疗效存在相关性。
这一发现可以为将来UC患者的FMT治疗提供数据支持，为供体和微生物菌群的选择提供更明确的建议，以增强其治疗效果。
（本文仅供个人学习）
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