科学家已经确定了为什么一些肠道微生物在粪便移植后能成功留在肠道内,而其他微生物则更为短暂。伦敦国王学院的这一发现可能有助于使这种治疗——即将健康供体的粪便转移到患者肠道中——更安全、更有效。该研究成果发表在《肠道微生物》期刊上。
伦敦国王学院系统与合成生物学高级讲师、该研究的资深作者Saeed Shoaie博士表示:“粪便微生物群移植可以有效改变肠道微生物组成,但我们缺乏可靠的方法来预测哪些供体肠道微生物能持续足够长的时间以帮助患者。”
肠道微生物是生活在我们消化道中的数十亿细菌以及其他微观生物,如病毒和真菌。它们共同构成所谓的肠道微生物组,我们知道它在消化、免疫和整体健康中发挥着重要作用。
在一些人中,由一种名为艰难梭菌的细菌引起的反复感染会严重破坏肠道微生物组。这种感染通常在反复使用抗生素后发生,此时健康细菌已被消耗殆尽。
粪便移植如何提供帮助
粪便微生物群移植可以帮助恢复艰难梭菌感染患者肠道微生物的健康平衡,同时也在被研究作为其他疾病的潜在治疗方法,包括肠易激综合征、克罗恩病甚至抑郁症。
然而,主要挑战之一在于预测哪些供体微生物能够成功长期停留在患者肠道中。
随时间追踪细菌基因
现在,伦敦国王学院与瑞典卡罗林斯卡学院(该团队由Adnane Achour教授领导)的一个国际团队追踪了86名健康成年人肠道细菌的关键遗传特征,时间跨度长达一年。
团队不仅仅关注哪些细菌存在,而是检测了生物合成基因簇——即一组指导细菌生产特定分子的基因。这些分子帮助微生物相互竞争,并影响它们在肠道中的存活。
伦敦国王学院转化系统生物学副研究员、该研究的第一作者Fernando Guevara博士说:“根据细菌产生的物质来分析肠道细菌,可能有助于发现新药物或更好地控制感染。”
稳定与瞬时的遗传特征
他们发现这组基因分为两个截然不同的类别。一组是稳定的,随时间持续存在,而另一组则仅偶尔出现。
当研究人员检测粪便移植过程中发生的情况时,发现稳定的基因群更有可能在患者中长期存在。平均而言,供体中存在的这些稳定遗传特征有76%在移植后的患者中被检测到,而瞬时遗传特征仅有28%。
令人鼓舞的是,稳定的基因群与帮助有益细菌竞争和生存的特质相关,而与有害行为相关的基因关联较小。这提出了将其用作未来药物来源的可能性,这些药物灵感来自于已经存在于我们体内的细菌。
伦敦国王学院此前的研究表明,最能够长期存活的微生物在肠道内也可能更有益处。
Shoaie博士补充说:“通过识别预测哪些供体微生物能成功定植肠道的遗传特征,我们在改进供体选择和设计疗法方面又近了一步。这一结果可以作为活体生物疗法的蓝图,意味着合理设计成为可能,从而能够实现更精确、更可扩展的基于微生物组的治疗。”
更多信息: Fernando Garcia-Guevara et al, Temporal dynamics of gut biosynthetic gene clusters link persistent colonization and engraftment in fecal microbiota transplantation, Gut Microbes (2026). DOI: 10.1080/19490976.2026.2634469
提供方: 伦敦国王学院
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