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为探究免疫抑制和细胞治疗对心血管护理中肠道微生物群的影响，研究人员以非人灵长类（NHP）心脏缺血 / 再灌注模型展开研究。结果发现二者可改变肠道微生物群多样性及组成，影响宿主代谢。该研究为优化细胞治疗提供新方向。
在生命的长河中，心脏健康一直是人们关注的焦点。缺血性心脏病和心力衰竭如同高悬的达摩克利斯之剑，成为全球发病率和死亡率的主要诱因。心脏移植作为终末期心脏病的 “救命稻草”，却因供体器官稀缺和人工假体的不足而受限。新兴的细胞治疗技术虽带来新希望，但免疫排斥问题又成为其发展的 “拦路虎”。为了攻克这些难题，免疫抑制治疗被广泛应用，可它与细胞治疗、人体代谢之间的关系却迷雾重重，尤其是在心血管疾病的背景下，肠道微生物群在其中扮演的角色更是鲜为人知。
在这样的背景下，中国台湾中央研究院生物医学科学研究所（Institute of Biomedical Sciences, Academia Sinica）等机构的研究人员挺身而出，决心揭开这层神秘的面纱。他们以非人灵长类（NHP）的心脏缺血 / 再灌注（I/R）模型为研究对象，开展了一项极具意义的研究，相关成果发表在《npj Regenerative Medicine》上。
研究人员在此次研究中，主要运用了 16S rRNA 下一代测序（NGS）和液相色谱 - 质谱联用（LC - MS）技术。实验样本来自威斯康星国家灵长类研究中心（WNPRC）和加利福尼亚国家灵长类研究中心（CaNPRC）的雄性恒河猴。
下面让我们一同深入了解这项研究的关键成果：
- 肠道微生物群在心脏缺血和免疫抑制后的动态变化：在非人灵长类接受细胞治疗前，从缺血 / 再灌注第 21 天（IRD21）开始使用免疫抑制药物他克莫司（tacrolimus）进行预处理。研究发现，与 IRD7 相比，IRD28 时肠道微生物群的丰富度和均匀度显著增加，通过加权 UniFrac 距离分析可看出明显聚类。线性判别分析效应量（LEfSe）显示，一些厌氧细菌属如粪杆菌属（Faecalibacterium）、链球菌属（Streptococcus）、厌氧弧菌属（Anaerovibrio）和小杆菌属（Dialister）在 IRD28 时显著富集，qPCR 进一步验证了这些菌属的丰度变化，而且它们之间存在紧密的相关性。
- 心脏缺血和他克莫司预处理对肠道微生物群功能及宿主代谢的影响：利用 PICRUSt（通过重建未观察状态来研究群落）分析预测代谢扰动，发现 IRD7 时肠道微生物群参与的氨基酸代谢、糖衍生物降解等途径活跃，而 IRD28 时乙酰辅酶 A 发酵、维生素生物合成和核苷 / 核苷酸生物合成等途径富集。LC - MS 分析血浆代谢物发现，IRD7 和 IRD28 的血浆代谢谱不同，且在 IRD28 时富集的一些细菌属与宿主氨基酸代谢和核苷 / 核苷酸生物合成的变化密切相关。
- 细胞移植对肠道微生物群的重塑作用：研究人员将人诱导多能干细胞（hiPSC）来源的心肌细胞（CM）单独或与内皮细胞（EC）联合移植到非人灵长类 I/R 模型中。结果显示，接受 EC + CM 联合治疗的非人灵长类心脏功能改善，如射血分数（EF%）提高、梗死面积减小。肠道微生物群落根据治疗方式分为三个聚类，虽然样本量限制了三组间 α 多样性的统计学差异，但 EC + CM 组有更高 α 多样性的趋势，且 α 多样性与 EF% 呈正相关。不同移植方式导致肠道微生物群中不同菌属的丰度变化，如 CM 移植使一些厌氧菌属丰度增加，而 EC + CM 联合移植则使 phascolarctobacterium、Fusicatenibacter 等菌属丰度增加。此外，微生物失调（MD）指数分析表明，EC + CM 组在终点（IRD56）时的肠道微生物群落更接近基线状态。
- 细胞移植后的代谢谱揭示途径富集：PICRUSt 预测显示，细胞移植组在脂肪酸生物合成、乙酰辅酶 A 发酵等多种代谢途径中显著富集，且 CM 组和 EC/CM 组在微生物代谢组学富集方面存在差异。LC - MS 分析血浆代谢物发现，接受细胞治疗的非人灵长类血浆中一些代谢物显著变化，且肠道细菌属 vadinBE97 和 Butyricimonas 与宿主血浆中氨基酸生物合成和脂肪酸 / 脂质生物合成的变化密切相关。
综合来看，该研究揭示了免疫抑制和细胞治疗下宿主与肠道微生物群之间的新型关系。免疫抑制治疗导致肠道微生物群 α 多样性增加和特定菌属富集，与宿主代谢变化相关；EC/CM 联合移植对肠道微生物群的影响更为显著，使其更接近基线状态，且与更好的心脏功能相关。这些发现表明，肠道微生物群的调节可能是优化细胞治疗结果的潜在靶点。不过，研究也存在局限性，如样本量较小、未深入研究肠道微生物群介导的他克莫司药代动力学等。未来需要更大规模、更长期的研究来进一步明确细胞治疗结果与肠道微生物群调节之间的因果关系，为心血管医学的治疗策略优化提供更坚实的理论基础 。
