多组学分析揭示克罗恩病人胎盘间充质基质细胞治疗中的微生物组-代谢组协同重塑及无创生物标志物

《Stem Cell Research & Therapy》：Integrated multi-omics reveals a probiotic-enriched microbiome–metabolome axis associated with hPMSC therapeutic effects in Crohn’s disease

【字体：大中小】 时间：2026年10月23日 来源：Stem Cell Research & Therapy 7.8

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　　摘要背景克罗恩病（CD）是一种慢性、难治性炎症性肠病，目前缺乏有效的治疗手段。人胎盘间充质基质细胞（hPMSC）疗法展现出良好的治疗潜力，但个体间差异显著，阻碍了临床标准化应用。肠道菌群失调与宿主代谢交互作用是克罗恩病发病的关键驱动因素，但它们在hPMSC应答中的作用尚不明确

摘要

背景

克罗恩病（CD）是一种慢性、难治性炎症性肠病，目前缺乏有效的治疗手段。人胎盘间充质基质细胞（hPMSC）疗法展现出良好的治疗潜力，但个体间差异显著，阻碍了临床标准化应用。肠道菌群失调与宿主代谢交互作用是克罗恩病发病的关键驱动因素，但它们在hPMSC应答中的作用尚不明确。

方法

本研究采用SAMP1/Yit小鼠模型（一种自发克罗恩病样回肠炎模型，可重现人类CD的病理生理特征），并结合多组学分析（粪便16S rRNA基因测序、化学同位素标记液相色谱-质谱联用的粪便及尿液代谢组学），以表征hPMSC治疗过程中肠道微生物组与宿主代谢组的动态重塑。

结果

结果表明，hPMSC恢复了肠道微生物α多样性，富集了包括Ligilactobacillus在内的益生菌类群，并改变了与肠道炎症和屏障功能密切相关的代谢通路中的代谢物，如赖氨酸降解。我们进一步鉴定出13种微生物类群、11种粪便代谢物和15种尿液代谢物，作为与hPMSC治疗相关的候选无创微生物和代谢标志物。Ligilactobacillus与氨基酸相关代谢物（如赖氨肽素）之间的强正相关突出了hPMSC治疗后富含益生菌的微生物组-代谢组轴内的协同变化。整合这些多组学特征的机器学习模型在区分hPMSC治疗组小鼠与疾病模型对照组方面，受试者工作特征曲线下面积（AUC）达到0.901。

结论

综上所述，本研究阐明了克罗恩病hPMSC治疗后肠道微生物组与代谢的协同重塑，揭示了富含益生菌的微生物组-代谢组轴，并鉴定出候选无创微生物和代谢标志物，为未来机制研究与转化验证奠定了基础。

图形摘要

背景

克罗恩病（CD）是一种慢性、难治性炎症性肠病，目前缺乏有效的治疗手段。人胎盘间充质基质细胞（hPMSC）疗法展现出良好的治疗潜力，但个体间差异显著，阻碍了临床标准化应用。肠道菌群失调与宿主代谢交互作用是克罗恩病发病的关键驱动因素，但它们在hPMSC应答中的作用尚不明确。

方法

本研究采用SAMP1/Yit小鼠模型（一种自发克罗恩病样回肠炎模型，可重现人类CD的病理生理特征），并结合多组学分析（粪便16S rRNA基因测序、化学同位素标记液相色谱-质谱联用的粪便及尿液代谢组学），以表征hPMSC治疗过程中肠道微生物组与宿主代谢组的动态重塑。

结果

结果表明，hPMSC恢复了肠道微生物α多样性，富集了包括Ligilactobacillus在内的益生菌类群，并改变了与肠道炎症和屏障功能密切相关的代谢通路中的代谢物，如赖氨酸降解。我们进一步鉴定出13种微生物类群、11种粪便代谢物和15种尿液代谢物，作为与hPMSC治疗相关的候选无创微生物和代谢标志物。Ligilactobacillus与氨基酸相关代谢物（如赖氨肽素）之间的强正相关突出了hPMSC治疗后富含益生菌的微生物组-代谢组轴内的协同变化。整合这些多组学特征的机器学习模型在区分hPMSC治疗组小鼠与疾病模型对照组方面，受试者工作特征曲线下面积（AUC）达到0.901。