Science:醫學“新寵”糞便移植將大有潛力

【字體: 時間:2016年05月03日 來源:生物通

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  最近,研究糞便移植的科學家們,首次能夠確定:在糞便移植后,來自捐贈者的哪些菌株能夠定植在患者的腸道內?來自歐洲分子生物學實驗室(EMBL)、荷蘭瓦赫寧根大學和學術醫療中心以及芬蘭赫爾辛基大學的研究人員發現,捐獻者和患者之間的兼容性,可能在糞便移植中發揮了較之以前所認為的更大作用。這項研究結果發表在4月29日的《Science》雜志上。

  

生物通報道:最近,研究糞便移植的科學家們,首次能夠確定:在糞便移植后,來自捐贈者的哪些菌株能夠定植在患者的腸道內?來自歐洲分子生物學實驗室(EMBL)的一個研究小組,與荷蘭瓦赫寧根大學和學術醫療中心以及芬蘭赫爾辛基大學的研究人員發現,捐獻者和患者之間的兼容性,可能在糞便移植中發揮了較之以前所認為的更大作用。這項研究結果發表在4月29日的《Science》雜志上,可能有助于使糞便移植成為更多疾病的一種有效治療選擇。

本文第一作者、EMBL的Simone Li指出:“最終,我們的目標是將糞便移植轉化成一件更易于管理的事情,如藥片。我們的工作表明,這很可能將是一種個性化的細菌雞尾酒,而不是一種放之四海而皆準的解決方案。”

最早使用糞便懸浮液治療食物中毒和嚴重腹瀉,要追溯到4世紀的中國,東晉時期(公元300~400年)的葛洪,在其所著《肘后備急方》中,記載了當時用糞清治療食物中毒和嚴重腹瀉,“絞糞汁,飲數合至一二升,謂之黃龍湯,陳久者佳”,還記載了用動物糞便治療疾病,如“驢矢,絞取汁五六合,及熱頓服,立定”。16世紀,中國明代李時珍在《本草綱目》中記載了口服糞水治療嚴重腹瀉、發熱、嘔吐和便秘等疾病。2010年,《紐約時報》報道了一篇文章,美國一名胃腸病學家用糞便移植的方法,成功治愈了一名艱難梭菌嚴重感染的患者,之后美國學界對糞便移植的研究興趣愈發濃厚。近年來,糞便移植更是逐漸成為主流醫學界的“新寵”。相關閱讀:糞便移植漸為主流醫學界接受

糞便移植——也稱為糞便微生物群移植,它涉及到:從健康捐贈者的糞便中采集微生物,并將它們傳遞到病人的腸道中。希望這將幫助某些疾病患者恢復健康,因為這些患者腸道中正常的腸道微生物平衡變得紊亂。這種方法已經非常成功地用于治療復發性艱難梭菌(c . diff)感染——這種細菌可能導致危及生命的腹瀉,并正成為醫院和醫療機構的一個嚴重問題。2013年,荷蘭的科學家在《新英格蘭醫學雜志》發表的一項研究中,將來自供體的糞便與生理鹽水混合,將之注入病人的腸道系統,就像將一支突擊隊空投到敵人的領地。研究結果顯示,健康人豐富多樣的腸道細菌在數日內發揮作用,清除了抗生素無法殺死的頑固性艱難梭菌。相關閱讀:NEJM奇聞:用糞便來治病?研究表明移植健康人糞便有助于緩解患者腹瀉

有研究證明,對于其他疾病來說,如潰瘍性結腸炎,大便移植是更為有效的。由EMBL的Peer Bork和Shinichi Sunagawa為首的這項研究,可以幫助提高這些可能性。科學家們說,訣竅在于,將目光放在一個人腸道中的菌種以外,來尋找每個菌種的其他菌株。

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例如,大多數人在其腸道中有大腸桿菌,但是,不同的人攜帶有這種細菌的不同菌株——其中一些菌株可能導致健康問題。通過區分不同的菌株,EMBL的科學家們能夠跟蹤“在治療后一名病人的腸道微生物是他們自己的,還是來自于捐贈者”。

他們發現,糞便移植后,如果患者腸道內已經有了這個菌種,那么來自于捐贈者的、這個菌種的新菌株,更有可能定植在病人的腸道內。這意味著,如果醫生能夠將捐助者與病人相匹配,那么治療成功的幾率將大大提高。著眼于菌株,而不是菌種,可能也會使某些疾病(在這種疾病患者中該菌株目前沒有發揮作用)的治療更為有效。

瓦赫寧根大學和赫爾辛基大學的微生物學家Willem de Vos指出:“例如,用這種方法,我們可以探討一種抗生素耐藥性菌株,是否可以被一種非耐藥性的菌株取而代之。所以,這可以幫助設計某種糞便移植,在除了c . diff之外的其他病變條件中發揮作用。”

這項研究是基于一項臨床試驗,該試驗探討使用糞便移植作為代謝綜合征的一種治療方法,是由阿姆斯特丹學術醫學中心的Max Nieuwdorp完成的。雖然所采集的數據只來自于10個人,但是該工作已經提供了強有力的跡象表明,捐贈者-患者兼容性,比想象的更為重要:來自一名捐贈者的移植,在三名患者中,會產生非常截然不同的療效。

(生物通:王英)

生物通推薦原文摘要:
Durable coexistence of donor and recipient strains after fecal microbiota transplantation
Abstract: Fecal microbiota transplantation (FMT) has shown efficacy in treating recurrent Clostridium difficile infection and is increasingly being applied to other gastrointestinal disorders, yet the fate of native and introduced microbial strains remains largely unknown. To quantify the extent of donor microbiota colonization, we monitored strain populations in fecal samples from a recent FMT study on metabolic syndrome patients using single-nucleotide variants in metagenomes. We found extensive coexistence of donor and recipient strains, persisting 3 months after treatment. Colonization success was greater for conspecific strains than for new species, the latter falling within fluctuation levels observed in healthy individuals over a similar time frame. Furthermore, same-donor recipients displayed varying degrees of microbiota transfer, indicating individual patterns of microbiome resistance and donor-recipient compatibilities.

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