粪便胶囊。图片来源：Sarah L. Voisin/The Washington Post
“超级粪便”可以让肠道恢复活力。如果人类能解开它的秘密，那么粪便移植将可能用来治疗炎性肠病等肠道疾病，甚至能用于预防阿尔茨海默症和癌症。
1958年，四名患有暴发性假膜性结肠炎的患者在接受了粪便灌肠后，迅速地康复了。实施这次治疗的本·艾斯曼（Ben Eiseman）医生和他同事，开创了西方医学史上粪便移植的先例。如今，粪便移植已经成为治疗反复性腹泻的常规疗法，但它在治疗其他疾病的试验中，收效甚微。科学家正尝试找出粪便疗法在其他疾病中不奏效的原因。
在多次试验后，研究人员发现有一类人的粪便具有更好的临床应用能力，人们把其称作“超级粪便”。阿尔兹海默病、多发性硬化、癌症、哮喘、过敏和心脏病都与肠道细菌的变化有关系，因此弄明白“超级粪便”的形成原因，能提供新的治疗思路。这些“超级粪便”能提供炎性肠病和糖尿病患者缺少的必要细菌，从而修复患者的肠道化学环境。这项新的研究发表在了《细胞与感染微生物学前沿》上。
“在过去的20年里，越来越多的证据显示疾病与肠道微生物密切相关，包括细菌、病毒、真菌，”奥克兰大学的贾斯汀·奥沙利文（Justin O'Sullivan）博士表示，他是该文的通讯作者。“事实上，基于无菌小鼠和“粪便移植”人群的临床疗效研究，我们已经了解到肠道微生物群的改变会导致疾病。”
尽管通过粪便移植，反复性腹泻的总治愈率超过了90%，但诸如影响因素更为复杂的炎性肠病和2型糖尿病，粪便移植试验的平均治愈率只接近20%。奥沙利文博士解释说，这些试验的成功证明了真的存在“超级捐献者”，他们提供的“超级粪便”能更有效地影响患者的肠道环境，并带来较好的临床疗效。研究者们观察到，接受 “超级粪便”移植的患者，临床缓解率可能是移植普通粪便患者的两倍。
研究者希望弄清楚“超级粪便”的作用机制，从而提高粪便移植的成功率，甚至在新的研究条件下，寻找治疗阿尔兹海默病、多发性硬化和哮喘的方法。
奥沙利文和同事溯源寻踪，通过回顾粪便移植试验，寻找产生超级粪便的线索。在许多试验中都显示“超级捐赠者”体内的微生物多样性更加丰富。根据这些结果，捐赠者粪便中的大量微生物群是影响粪便移植结果的最重要的因素之一。
值得一提的是，超级粪便中含有大量的特定“关键微生物”。缺乏这些特定细菌产生的化学物质，会导致人们患上肠道疾病。例如在炎性肠病和糖尿病中，就缺乏一种产生丁酸盐的关键微生物。丁酸盐是一种在调节免疫系统和能量代谢方面有特殊功能的化学物质，它能提升肠道疾病和糖尿病的临床缓解率。
这种关键微生物对特定疾病的影响理论，可以通过移植富含特定菌株的粪便，或精确移植特定有益菌的混合物来验证。粪便移植已经被成功地应用于预防一小类肝病患者的并发症。然而，研究表明，捐赠者体内的微生物富集并不能完全保证接受移植后的患者体内微生物也富集。
显然，只有关键微生物，还不足以拥有“超级粪便”。每个个体内的固有细菌本身存在一个平衡，它们之间也会相互影响。这种体内自有细菌的微妙关系似乎影响着移植的关键微生物存活问题。在深入研究粪便样本后，研究者发现，不仅是细菌本身，这些细菌的内部和外部环境也影响着关键微生物的移植效果。例如，有研究发现粪便移植过程中，会转移影响其他肠道微生物的病毒，粪便移植是否成功也与此相关。
在一些复发性腹泻案例中，移植过滤粪便同样能够治愈患者。在过滤粪便的步骤中，所有活的细菌都被过滤掉了，但是粪便中依然含有DNA、病毒和其他碎片物质。这些残留的病毒可能会影响移植细菌和其他微生物的生存和代谢功能。最终，奥沙利文和同事意识到，超级粪便理论或许不足以解释成功的粪便移植病例。基因差异和饮食习惯也是重要的影响因素。
由于捐赠者和患者之间的基因差异，患者肠道会对移植微生物产生免疫应答，这或许是导致一些粪便移植案例失败的原因。此外，患者通过改变饮食供养移植来的微生物，可以提高治愈率。研究表明，突然改变饮食习惯，比如从肉食改为素食，可以在24小时内改变肠道微生物群的组成。研究者建议，未来的粪便移植试验要定期记录患者的基因背景信息和饮食，以便更好地了解这两个因素对粪便移植成功率和临床疗效的影响。