鼠老了,修复“肠道菌群”更慢。一日,实验室师弟端着咖啡找我闲聊:“师兄啊,上次看了你给我推荐的文章,我觉得肠道菌群还挺重要的,病人肠道菌群很影响生存和健康。”我回复:“那是,还有很多胃肠道疾病,像艰难梭菌感染(CDI),炎症性肠病(IBD)和肠易激综合症啥的,在老年人中非常普遍,而这些疾病的诱因又和肠道菌群失调脱不开关系,所以有一个健康的肠道菌群对老年人的生活质量和健康寿命非常重要。”
“那你说肠道菌群要是失调了,就没办法去治疗吗,比如找一些正常人的健康菌群,移植到已经菌群失调的患者肠道,把菌群养好不就行了么?”
“你很聪明嘛,这种方法叫做粪便菌群移植(FMT),FMT在治疗老年患者的艰难梭菌感染方面是安全有效的,但移植后的6个月内,老年患者的复发率比年轻患者高多了。”
“那确实有可能,毕竟年轻人恢复能力和适应能力都比较强。你说菌群移植有没有什么讲究,比如菌群来源一定是找别人的吗,我能不能趁着自己健康的时候自己把自己的肠道菌群储存起来,等我肠道菌群失调的时候再移植回去?原汤化原食嘛,我自己的身体会不会更认可熟悉的菌群,会不会更有效啊?”
“师弟你来看,这是2022年1月21日,中国科学院深圳先进技术研究院合成生物学研究所、深圳合成生物学创新研究院戴磊课题组在iScience杂志发表的题为‘老龄小鼠移植肠道菌群的建立和恢复力(Establishment and resilience of transplanted gut microbiota in aged mice)’的文章。
助理研究员王莹博士、中国科学院大学硕士生汤锦辉为共同第一作者,戴磊研究员为通讯作者。共同作者包括中国科学院深圳先进技术研究院脑认知与脑疾病研究所的刘欣安副研究员、王立平研究员,哈佛大学医学院的刘洋彧教授等。今天师兄心情好给你聊聊这篇文献。”
“他们主要做了三部分,第一部分他们给下小鼠喂食了抗生素,多种抗生素联用。分了三组平行。分别是喂食清水的ctrl、喂高浓度抗生素的ABH、喂低浓度抗生素的ABD。虽然两个抗生素组的小鼠肠道菌群绝对数量上可以很快回复,但是菌群结构会被严重破坏。菌群虽然可以一定程度上自行恢复,但是很慢。”
“所以这个时候就凸显出菌群移植的必要性了,他们下一步的工作就是比较了自行恢复和菌群移植,看一下菌群移植是不是能让小鼠的肠道菌群恢复得更快。实验人员做了两种粪便菌群移植,一种是从北京买过来另一群2个月大的年轻小鼠,由于两组小鼠来自不同的地方,因此他们的肠道菌群是完全不同的。这样的对于抗生素处理过的小鼠来说这是“异体移植,Heterologous,FMT-H”了。
另一种是研究人员已经提前储存了使用抗生素治疗前的小鼠粪便,所以称作自体移植,Autologous, FMT-A。”“你的idea很有预见性嘛!自体移植的一个优势就是抗干扰能力强。研究人员对接受自体或异体菌群移植后的小鼠使用了化学物质(葡聚糖硫酸钠,DSS)诱发结肠炎症,这对新建立的肠道菌群稳态来说是一种扰动。
这个时候就明显看出自体和异体移植的区别了:接受自体移植的老龄小鼠,肠道菌群十分稳定,恢复过程仅被诱导的炎症短暂地扰动,第53天后无论是诱发肠炎受体鼠(FMT-A-DSS组)还是移植后没有诱发肠炎的受体鼠(FMT-A组)其肠道菌群组成均相似,与老年供体没有显著差异。相反,异体移植所建立的肠道菌群则不太稳定,遇到炎症干扰就很难维持稳定,肠道菌群又退回到了移植之前的失调状态,也就是移植失败。
此外研究者还做了转录组的研究,发现相比于自行恢复和异体移植组,自体移植促进微生物群功能恢复方面效果较好。这些结果都说明,菌群移植还是自体的更容易成功。”
“蛮有意思的,估计对老年人菌群移植会挺有帮助。”
“是啊,对于老年患者,尤其是接收异体粪菌移植的老年患者,监测粪便菌群移植的长期稳定性和后续扰动对于新建立菌群稳态的影响至关重要,在复杂的扰动的情况下可能需要进行多次FMT或制定更合理的治疗策略。这项研究可以给老年人的粪便菌群移植提供了不少有意义的结果呢。”