研究人员从生态学角度了解了两种肠道微生物群碰撞在一起时会发生什么
粪便菌群移植(FMT) -将下肠液和微生物从一个人转移到另一个人-有时被用于治疗炎症性肠道疾病，包括溃疡性结肠炎和细菌感染。尽管在四世纪的中国首次记载了一种形式，但它在20世纪50年代被引入西方医学。在过去的二十年里，它的地位稳步上升。
由海德堡EMBL博克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，现在使用这种不寻常的医疗程序来提出一个有趣的问题——当两种肠道微生物群混合在一起时会发生什么?
这个答案可以为更好的肠道疾病治疗策略提供线索，也可以让我们更深入地了解肠道疾病是如何发生的微生物物种在复杂的自然生态系统中表现和交互。
移植的微生物
虽然临床试验已经证明FMTs可以有效治疗某些肠道疾病，但其作用模式尚不清楚。一些人假设，捐赠者的肠道微生物群具有有益的特性，有助于将接受者的肠道恢复到健康状态。然而，这从未被系统地研究过。
一项新研究的第一作者之一塞巴斯蒂安·施密特(Sebastian Schmidt)说:“‘超级捐赠者’假说在从业者中被广泛接受:它假设找到‘好的’捐赠者对FMT的临床成功至关重要，而且一个好的捐赠者可以为许多不同的患者工作。自然医学。
然而，通过使用来自300多个fmt的临床和宏基因组学数据，研究人员发现，主要决定该过程产生的微生物组合的可能是受体，而不是供体。这是建立在2016年的一项研究来自Bork小组的研究表明，来自供体的微生物菌株可以与患有代谢综合征的受体的微生物菌株共存。
该团队开发了一种机器学习方法来解剖FMT后决定微生物动力学的因素，包括单个微生物物种的存在或不存在。他们的结果表明物种丰富度(衡量接受者的多样化程度肠道微生物组移植前)，以及接受者的肠道有多大不同微生物组是来自捐赠者的，这两个都是决定移植后哪种物种能够存活和茁壮成长的主要因素。
生态实验
这项研究和2016年研究的另一位第一作者西蒙妮·李(Simone Li)发现，从生态学的角度来看，他们的结果很迷人。她说:“能够在一个全新的环境中茁壮成长和生存并不是一件简单的任务，尤其是在人类胃肠道这样的动态环境中，酸度、氧气水平和营养物质等都在不断变化。”“随着我们朝着基于微生物群的治疗方法的更安全选择迈进，服用什么只和它们是否停留足够长的时间来产生预期的益处一样重要。”
通过将FMT程序作为生态实验，将整个微生物生态系统替换到已有生态系统的新位置，研究人员可以得出关于哪些因素有助于决定细菌在新环境中“定植”的好坏或容易程度的重要结论。
正如该研究的通讯作者皮尔·博克(Peer Bork)所指出的，这可能也有重要的实际应用。“随着我们对FMT后肠道生态过程的理解的提高，我们可能会发现与临床效果更精确、更有针对性的联系——例如，只取代特定菌株(例如病原体)，同时最大限度地减少对其余微生物组的‘附带’影响。”
虽然这项研究主要涉及细菌和古菌，它们加起来占肠道微生物群的90%以上，但研究人员希望未来的研究也可以结合真菌、其他真核生物和病毒的数据，以获得对这一过程的更全面的看法。
“我希望(也有信心)我们的发现将有助于在未来设计更有效的FMT方案。当您的目标是调节接受者的微生物群时，我们提供了哪些参数值得调优(哪些不值得调优)的数据。从长远来看，这也可能为‘下一代’个性化益生菌治疗的设计提供信息，”施密特说。
进一步探索
