肠道微生物群似乎在多种疾病中扮演重要角色。"肠道图谱"和"肠道鸡尾酒"可能成为日常临床实践中的标准诊断测试和治疗方法。
最新发布的挪威个性化医学国家报告(1)因现有知识基础有限,对微生物组学(即正常微生物群及其基因的研究)着墨不多,但暗示该领域将获得临床意义。这种意义将如何体现?
肠道微生物群差异显著且具有重要的代谢活性。这些细菌构成一个可调控的器官,因此代表潜在的治疗靶点。随着越来越多疾病被证实与肠道微生物群紊乱相关,我们许多人将面临肠道微生物群导向的诊断或治疗选择。
横断面研究显示,疾病患者与健康个体的肠道微生物群组成存在差异,例如在2型糖尿病中(2)。尚不明确是单种细菌还是整个肠道环境发挥作用,或观察到的变化是否为疾病的继发表现。然而研究表明,肠道微生物群特征本身具有诊断工具潜力,可能具有临床相关性。
对肠道微生物群与疾病关系的深入理解将推动个性化治疗的应用。氧化三甲胺(TMAO)是细菌代谢胆碱和肉碱(存在于鸡蛋和肉类中)的产物,直接参与动脉粥样硬化,同时也是心血管事件的生物标志物(3)。我们近期研究显示,该氧化物的血浆水平还与心力衰竭患者的生存率相关(4)。识别此类特定环境-肠道微生物群相互作用,可基于肠道微生物群特征或细菌相关代谢物,制定新型治疗建议和生活方式指导。
药物的疗效和毒性受肠道微生物群影响。例如,10%人群体内的埃格特氏菌(Eggerthella lenta)会使地高辛失活,而细菌酶可降低细胞毒性药物的副作用(5)。因此,药物微生物组学可能成为个性化医学的组成部分。
在此领域取得最大进展的疾病是复发性艰难梭菌结肠炎,粪便微生物移植对此已被视为标准疗法(6)。荷兰研究团队近期证实,粪便微生物移植还能改善代谢综合征患者的胰岛素敏感性(7)。此类数据令人期待:靶向肠道微生物群的治疗或可为肠道外疾病提供健康益处。
挪威已开展肠道细菌与健康关系研究多年(8)。国际上,肠道微生物群已成为重大研究领域,这得益于新型基因分析技术(无需培养即可分析微生物群)以及欧美公共资助项目(MetaHIT和人类微生物组计划)。此外,无菌小鼠的先驱性工作已直接证明肠道微生物群组成与肥胖、行为等因素的关联(9, 10)。
在"肠道微生物群医学"或"肠道微生物群疾病"进入临床实践前,仍面临诸多挑战。肠道微生物群受饮食、年龄等已知和未知混杂因素影响。方法标准化至关重要,因为实验条件会显著影响结果。挪威目前仅有限程度建立了最佳方法,无菌动物模型研究设施的缺乏尤为突出。
谁将主导这一新"器官"的研究?胃肠病学家凭借内窥镜诊断和治疗优势处于独特地位,但若无微生物学家和传染病专家参与,现代肠道微生物群医学难以发展。要高质量研究肥胖、糖尿病和风湿病等疾病,必须开展跨学科合作。2014年首届全国微生物群会议及挪威微生物群协会的成立,正是朝此方向迈进的重要步骤。
我们需保持理性。在将肠道微生物群应用于临床前,必须深入理解其在各类疾病中的作用机制并开展临床试验。需持续监测感染疾病传播风险,以及理论上的有害微生物群传播风险,并与预期健康效益进行权衡。例如,益生菌的长期效果尚不明确,若效益未经证实,可能需避免使用。总体而言,我们仍有充分理由保持乐观:通过高质量的肠道微生物群科学研究,我们能够以个性化方式更深入地理解疾病的诊断与治疗。
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