综述:粪菌移植对代谢综合征临床疗效的影响:临床疗效与多组学研究的进展

【字体: 时间:2025年06月06日 来源:Current Research in Microbial Sciences 4.8

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  这篇综述系统探讨了粪菌移植(FMT)在代谢综合征(MetS)治疗中的临床潜力,重点分析了其对肥胖、胰岛素抵抗(IR)的改善作用,以及通过多组学(微生物组、代谢组、表观组)揭示的机制,包括短链脂肪酸(SCFAs)、胆汁酸(BAs)等代谢物的调控,为靶向肠道菌群治疗MetS提供了新视角。

  

肠道菌群与代谢综合征的关联

代谢综合征(MetS)是以腹部肥胖、胰岛素抵抗、高血压和血脂异常为特征的全球性健康问题,其发病机制与肠道菌群紊乱密切相关。人类微生物组计划揭示,肠道菌群通过代谢产物(如胆汁酸、短链脂肪酸)调控宿主能量代谢和免疫反应。例如,拟杆菌门(Bacteroidetes)和厚壁菌门(Firmicutes)比例失衡可促进脂肪堆积,而阿克曼菌(Akkermansia muciniphila)的减少与胰岛素敏感性下降相关。

粪菌移植对代谢的改善作用

肥胖干预
临床研究表明,瘦供体FMT能显著降低受试者内脏脂肪比例,其中拟杆菌属(Bacteroides)和普雷沃菌属(Prevotella)的丰度增加与体重减轻相关。例如,一项开放标签试验中,受试者12周后体重平均下降5%,且结肠黏膜中拟杆菌的恢复与脂肪分布改善显著相关。

胰岛素敏感性提升
FMT通过改变菌群结构增强外周胰岛素敏感性。瘦供体FMT可使胰岛素抵抗指数(HOMA-IR)降低20%,且响应者的基线菌群多样性较低。值得注意的是,联合低发酵纤维饮食可进一步优化效果,例如罗斯氏菌(Roseburia)产生的丁酸盐通过激活GLP-1分泌发挥作用。

多组学机制解析

微生物组
FMT后菌群α多样性显著提升,普雷沃菌/拟杆菌(P/B)比值升高与胰岛素水平负相关。关键菌种如嗜黏蛋白阿克曼菌(A. muciniphila)和青春双歧杆菌(B. adolescentis)的植入与代谢改善直接相关。

代谢组

  • 胆汁酸代谢:次级胆汁酸(如脱氧胆酸DCA)水平升高,通过法尼醇X受体(FXR)调控糖脂代谢。
  • 短链脂肪酸:乙酸和丙酸盐增加,通过G蛋白偶联受体(GPR43/41)抑制炎症。
  • 氨基酸代谢:色氨酸代谢产物(如犬尿氨酸)水平变化与免疫调节相关。

表观基因组
外周血单核细胞(PBMCs)的DNA甲基化分析显示,AFAP1基因位点(cg04751533)的去甲基化与血压改善相关,而组蛋白去乙酰化酶(HDAC4)的修饰可能参与胰岛素信号通路调控。

挑战与展望

尽管FMT短期效果显著,但长期疗效受限,可能与宿主免疫适应或菌群定植稳定性有关。未来需结合多组学整合分析(如DIABLO模型)筛选关键菌株,开发精准菌群制剂或噬菌体疗法,同时优化给药方式(如口服胶囊)以提升安全性。

(注:全文数据均基于原文临床研究,未扩展非文献内容)

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