肾脏是德国接受移植最多的器官。据德国器官移植基金会数据显示,2023年共完成2,986例器官移植手术,其中肾脏移植1,514例。对于终末期肾病患者而言,肾脏移植仍是最佳治疗方案。然而移植需求量巨大:2023年有6,513名患者在等待移植名单中。已接受移植的患者面临的主要风险是免疫排斥反应——机体对移植物的防御性反应可能导致器官功能完全丧失。移植排斥机制主要由免疫系统调控,但其发生机制复杂且尚未完全阐明。来自柏林夏里特医院、马克斯·德尔布吕克分子医学中心及德国感染研究中心(DZIF)的研究团队,通过对DZIF移植队列患者的肠道微生物组构成与功能分析,发现了移植排斥前出现的微生物组特征变化。这项发表于《美国移植杂志》的研究为早期识别排斥风险提供了新思路。
人体肠道中栖居着大量微生物群,它们通过与免疫细胞的交互调控着机体免疫功能。这些微生物中超过90%为细菌,通过产生短链脂肪酸(SCFA)等代谢物维持免疫稳态。慢性肾病患者肠道微生物群组成显著改变,表现为抗炎性短链脂肪酸浓度降低和促炎代谢物增加。
由柏林实验与临床研究中心Nicola Wilck团队的Johannes Holle和Rosa Reitmeir主导的研究,分析了562份按移植阶段分组的粪便样本(包括健康供体、术前患者、术后0-3月、3-12月、1-2年及2年以上患者)。研究显示移植后微生物群呈现动态再生趋势,逐渐恢复健康状态。但发生排斥反应的患者在临床确诊前即出现微生物群紊乱:产短链脂肪酸菌群丰度下降,与终末期肾病相关的Fusobacterium(梭杆菌属)和Streptococcus(链球菌属)等促炎菌群异常增殖。
研究团队观察到移植排斥显著干扰了微生物群恢复进程:排斥组患者粪便样本中参与短链脂肪酸合成的关键细菌酶基因频率显著降低。"我们发现排斥反应发生前微生物多样性已明显下降,这种变化可能通过影响免疫稳态导致移植物排斥。"研究通讯作者指出。该研究首次系统性揭示了肠道-移植物轴的存在,为通过调节肠道菌群预防移植排斥提供了理论依据。
研究样本来自德国感染研究中心在海德堡、汉诺威、图宾根及慕尼黑五家移植中心开展的前瞻性队列研究,这些中心覆盖德国超过20%的器官移植病例。研究团队建议后续开展基于粪便微生物组标志物的干预性研究,以验证通过调节肠道菌群改善移植预想的可行性。
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