当肠道的内部生态系统出现问题时,一种古老的、听起来粗俗的治疗方法真能起效吗?

【字体: 时间:2021年11月24日 来源:Duke University

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  对于有严重细菌感染的人来说,抗生素可以是救命药。但它们也会对分解食物并维持肠道健康的复杂微生物群落造成附带损害。一项针对狐猴的新研究表明,一种古老的、听起来很粗糙的治疗方法可以帮助狐猴加速恢复,并使肠道微生物群恢复正常。

  

起初,Cathy Williams博士只是觉得肚子胀胀的,不舒服,食欲不振。但最终她出现了发烧和发冷的症状,被送进了急诊室。

经过检查,医生发现她的病不仅仅是胃病。她感染了艰难梭菌,这种细菌会导致严重的腹泻和腹痛,如果不及时治疗,很快就会危及生命。

“太可怕了,”Williams说。

这种情况通常是由于抗生素破坏了肠道内细菌的正常平衡,导致艰难梭菌等“坏”细菌不受抑制地繁殖,对肠道造成严重破坏而引发的。

为了控制感染,Williams询问她的医生,是否可以尝试她在杜克狐猴中心正在研究的一种方法,这种方法已经使用了几十年。这一过程被称为粪便微生物群移植,包括从健康的捐赠者那里取粪便给患者,增加“有益的”微生物,并重新设置肠道。

当时,人们认为它还处于实验阶段,不适合在Williams这样的人类病例中临床应用。医生给她开了标准的治疗处方,并将她从医院送回家,但她可能要再过一个月才会感到身体不适,不能回去工作。但现在,对环尾狐猴的新研究证实了Williams和其他人长期以来的猜测:这种古老但听起来很可怕的治疗方法可以帮助失衡的肠道微生物群恢复正常。

最近发表在《动物微生物组》杂志上的一项研究中,杜克大学教授Christine Drea领导的研究小组,前博士生Sally Bornbusch和同事们在接受了7天的广谱抗生素阿莫西林治疗后,对11只健康的环尾狐猴的肠道微生物组进行了为期4个月的观察。

狐猴被分成两个实验组。一组是等待观察组,在使用抗生素后继续随访,但没有进一步治疗。另一组在抗生素治疗前收集了自己的粪便,然后与盐水混合,在抗生素治疗结束后反馈给同一只动物。

“这听起来很疯狂,”Williams说。但自20世纪90年代以来,她一直使用类似的程序来治疗Coquerel狐猴的疾病,众所周知,这些狐猴的婴儿在断奶期间会吃母亲的粪便,可能是为了获得转化为固体食物所需的微生物。

Drea, Bornbusch和他的团队使用基因测序技术跟踪治疗前后狐猴肠道微生物群的变化。

正如预期的那样,与对照组相比,即使是一个疗程的抗生素也会导致它们肠道内的微生物数量骤减,在两个实验组的物种多样性短暂消失,然后回到基线水平。

“抗生素有显著的效果,即使是在健康的动物身上”。

但在哪种类型的细菌反弹以及反弹时间方面,两组的恢复模式不同。接受“粪便汤”治疗的狐猴开始稳定下来,并在大约两周内恢复到抗生素前的微生物群。相反,等待观察组的细菌组成持续波动,即使经过4个月的观察仍然没有完全恢复正常。

这种疗法并不新鲜。使用粪便移植治疗食物中毒或腹泻的报道可以追溯到公元4世纪的中国。该方法在圈养环境中有效的证据使波恩布什在史密森尼国家动物园倡导冷冻粪便,她现在是那里的博士后研究员。

“如果我们能在动物健康的时候储存它们的粪便,这将是一个巨大的好处。”“它可以帮助动物变得更好,更快。”

Williams说,现在如果她的任何狐猴患者像她一样感染了艰难梭菌,“我绝对会选择粪便微生物群移植。”

“人们对它感到厌恶,但对这种方法的厌恶可能实际上阻碍了一种相当廉价和有用的治疗方法。”

这项研究得到了美国国家科学基金会(BCS 1749465)、杜克狐猴中心主任基金和杜克微生物中心的支持。

Journal Reference:

  1. Sally L. Bornbusch, Rachel L. Harris, Nicholas M. Grebe, Kimberly Roche, Kristin Dimac-Stohl, Christine M. Drea. Antibiotics and fecal transfaunation differentially affect microbiota recovery, associations, and antibiotic resistance in lemur guts. Animal Microbiome, 2021; 3 (1) DOI: 10.1186/s42523-021-00126-z

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