了解当两个肠道微生物群发生冲突时会发生什么

粪便微生物群移植(FMT)-将较低的肠道液体和微生物从一个人转移到另一个人-有时用于治疗炎症性肠道疾病，包括溃疡性结肠炎和细菌感染。虽然它的一种形式在4世纪的中国首次被记录，但在1950年代被引入西医。在过去的二十年里，它稳步上升。

由海德堡EMBL的Bork小组领导的一组研究人员，以及他们在荷兰和澳大利亚的合作者，现在使用这种不同寻常的医疗程序提出了一个有趣的问题——当两个肠道微生物群混合在一起时会发生什么?

答案可能为更好的肠道疾病治疗策略提供线索，以及更深入地了解微生物物种在复杂的自然生态系统中的行为和相互作用。

尽管临床试验表明FMT可以有效治疗某些肠道疾病，但其作用方式仍不清楚。一些假设认为捐赠者的肠道微生物群具有有益的特性，有助于使接受者的肠道恢复健康状态。然而，这从未被系统地研究过。

“‘超级供体’假说在从业者中广为流传：它假定找到‘好’供体对于FMT的临床成功至关重要，并且一个好的供体将适用于许多不同的患者，”其中一位研究人员塞巴斯蒂安·施密特说。发表在《自然医学》上的一项新研究的第一作者。

然而，使用来自300多个FMT的临床和宏基因组学数据，研究人员发现，主要决定由该程序产生的微生物混合物可能是受体而不是供体。这是基于Bork小组2016年的一项研究，该研究表明来自捐赠者的微生物菌株可以与来自患有代谢综合征的接受者的微生物菌株共存。

该团队开发了一种机器学习方法来剖析决定FMT后微​​生物动态的因素，包括单个微生物物种的存在与否。他们的研究结果表明，物种丰富度(衡量移植前受体肠道微生物组的多样性)以及受体肠道微生物组与供体肠道微生物组的差异程度，都是决定哪些物种在移植后能够存活和茁壮成长的主要因素.

该研究和2016年研究的另一位第一作者SimoneLi发现他们的研究结果从生态学的角度来看令人着迷。“能够在一个全新的环境中茁壮成长和生存并非易事，尤其是在人类胃肠道等动态环境中，酸度、氧气水平和营养物质等不断变化，”她说。“随着我们转向更安全的基于微生物组的治疗选择，重要的是它们是否能保持足够长的时间以提供预期的益处。”

通过将FMT程序视为生态实验，其中整个微生物生态系统被替换到具有预先存在的生态系统的新位置，研究人员可以得出重要的结论，即哪些因素有助于决定细菌在新环境中“定殖”的能力或容易程度。

正如该研究的通讯作者PeerBork所指出的，这也可能具有重要的实际应用。“随着我们对FMT后肠道生态过程的理解不断提高，我们可能会发现与临床效果更精确和更有针对性的联系——例如，仅取代特定菌株(例如病原体)，同时尽量减少对其余部分的‘附带’影响。微生物组。”

尽管该研究主要涉及细菌和古生菌，它们共同构成了超过90%的肠道微生物组，但研究人员希望未来的研究也可以纳入来自真菌、其他真核生物和病毒的数据，以获得更全面的观点。过程。

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