伊麗娜，楊 勤

（1.南京中醫(yī)藥大學(xué)，江蘇 南京 210000;2.南京中醫(yī)藥大學(xué)附屬南京中醫(yī)院脾胃病科，江蘇 南京 210001）

人類腸道中有大量維持胃腸道內(nèi)環(huán)境穩(wěn)定的微生物，包括細(xì)菌、病毒、真菌、古生物和真核生物。研究表明[1-3]，腸道微生物群通過參與免疫和代謝功能的調(diào)節(jié)，在人類健康和疾病中發(fā)揮著至關(guān)重要的作用。腸道微生物群的組成因個(gè)體而異，腸道微生物數(shù)量和組成的變化，即菌群失調(diào)，會(huì)導(dǎo)致一系列疾病的出現(xiàn)[4]，如復(fù)發(fā)性艱難梭菌感染（recurrent clostridium difficile infectio，rCDI）、炎癥性腸病（inflammatory bowel disease，IBD）、腸易激綜合征（irritable bowel syndrome，IBS）、肝性腦病、代謝綜合征等。菌群移植（fecal microbiota transplantation，F(xiàn)MT）是將健康人糞便中的功能菌群通過一定方式移植到菌群失調(diào)患者腸內(nèi)，以調(diào)節(jié)腸道菌群，重建具有正常功能的腸道微生態(tài)系統(tǒng)，達(dá)到對(duì)腸內(nèi)腸外疾病的治療或輔助治療的目的[5]。FMT 的潛在機(jī)制包括供體和受體腸道微生物群之間的直接相互作用或競(jìng)爭(zhēng)以實(shí)現(xiàn)穩(wěn)態(tài)、供體微生物群對(duì)宿主免疫的影響以及微生物群對(duì)宿主代謝和生理的影響[6]。葛洪所著《肘后備急方》：“人糞絞汁，飲數(shù)合至一二升，謂之黃龍湯，陳久者佳”。研究表明[7]，F(xiàn)MT 是一種很有前途的治療策略，被公認(rèn)為是針對(duì)復(fù)發(fā)/難治性艱難梭菌感染的高效治療方法，可治愈90%的艱難梭菌感染。但在IBD、IBS和代謝綜合癥等復(fù)雜疾病中，其功效仍不明確。目前認(rèn)為，有多種因素會(huì)影響FMT 的治療效果。為此，本文對(duì)影響FMT 臨床應(yīng)用的因素進(jìn)行綜述。

1 供體糞便中的關(guān)鍵菌群

1.1 CDI 《亞太消化病學(xué)協(xié)會(huì)（APAGE）和亞太消化內(nèi)鏡協(xié)會(huì)（APSDE）聯(lián)合文獻(xiàn)》中提出了CDI 供體糞便的相關(guān)建議，指出CDI 供體糞便應(yīng)為擬桿菌門與厚壁菌門比例平衡，白念珠菌豐度低，并且供體糞便尾狀病毒豐度高于受體糞便，具備上述條件的供體糞便有進(jìn)一步提高FMT 功效的可能[6]。

1.2 IBD Vermeire S 等[8]研究發(fā)現(xiàn)，在潰瘍性結(jié)腸炎（ulcerative colitis，UC）中，供體中較高的菌群基線豐度與FMT 的成功有關(guān)，并且發(fā)現(xiàn)玫瑰白僵菌（Roseburia）和顫桿菌克屬（Oscillibacter）具有特異性，是可能導(dǎo)致UC 緩解的標(biāo)志細(xì)菌。另有研究發(fā)現(xiàn)[9]，霍氏真桿菌（Eubacterium hallii）和玫瑰白僵菌（Roseburia inulivorans）的相對(duì)豐度增加與陽(yáng)性臨床結(jié)果最強(qiáng)且最一致。功能分析表明，真桿菌和玫瑰白僵菌有助于增加有益的代謝途徑，如霍氏真桿菌通過產(chǎn)生短鏈脂肪酸維持微生物代謝健康和體內(nèi)平衡。既往關(guān)于FMT 與維持克羅恩?。╟rohn disease，CD）緩解之間的研究發(fā)現(xiàn)[10]，放線菌門（Actinobacteria）、變形菌門（Proteobacteria）和擬桿菌門（Bacteroidetes）的移植與未來(lái)疾病復(fù)發(fā)之間存在顯著相關(guān)性。放線菌的植入和變形菌的植入或丟失對(duì)疾病的結(jié)果產(chǎn)生積極的影響。擬桿菌門的植入則負(fù)向影響疾病的結(jié)局。微生物群在IBD 的發(fā)病和持續(xù)過程中起著重要作用，該病的特點(diǎn)之一就是微生物組成發(fā)生了改變，通過FMT 補(bǔ)充UC 和CD 患者腸道中缺失的關(guān)鍵菌群可能是誘導(dǎo)疾病好轉(zhuǎn)的關(guān)鍵一步。

1.3 其他疾病 El-Salhy M等[11]發(fā)現(xiàn)供體菌群中鏈球菌，多爾氏菌，乳桿菌和瘤胃球菌科的豐富與緩解IBS 癥狀有關(guān)。Mizuno S 等[12]研究指出，供體糞便中雙歧桿菌屬的豐度與FMT 治療IBS 的功效有關(guān)，但患者雙歧桿菌的增加與FMT 的療效無(wú)關(guān)。在一項(xiàng)針對(duì)肥胖的多供體FMT 雙盲隨機(jī)對(duì)照實(shí)驗(yàn)中指出[13]，最有效的移植供體應(yīng)具有較高的Prevotella/Bacteroides（P/B）比和持續(xù)轉(zhuǎn)移的普氏菌種類，普氏菌的移植提高了FMT 受體的P/B 比率，有效地切換了受體的微生物腸型。在一項(xiàng)關(guān)于肝性腦病的FMT 研究中指出[14]，應(yīng)選擇富含瘤胃球菌科、雙歧桿菌科和乳酸桿菌科的供體糞便，這三類菌群的增加有助于認(rèn)知功能的整體改善和可能預(yù)防肝臟相關(guān)的疾病。

由于腸道菌群的組成因人而異，不同供體提供的糞便所含微生物的數(shù)量和組成各異，考慮到年齡的增長(zhǎng)與腸道菌群的改變有關(guān)[15]，所以貢獻(xiàn)者當(dāng)對(duì)應(yīng)年輕個(gè)體，最好是小于50 歲[16]。有學(xué)者提出超級(jí)供體的概念，超級(jí)供體是與常規(guī)供體的糞便相比，糞便更易導(dǎo)致FMT 成功的捐助者[17]，超級(jí)供體具有顯著更高的細(xì)菌豐富度和多樣性，來(lái)自Moayyedi P 等[18]研究確定的超級(jí)供體，其腸道富含瘤胃球菌科和毛螺菌科。上述的研究表明，某些關(guān)鍵菌群如玫瑰白僵菌、擬桿菌門、變形菌門、厚壁菌門、鏈球菌、雙歧桿菌及瘤胃球菌等對(duì)FMT 移植療效有著顯著的影響。今后應(yīng)重點(diǎn)關(guān)注相關(guān)菌群并做更多高質(zhì)量的隨機(jī)對(duì)照研究。

2 受體的腸道菌群、免疫狀態(tài)及飲食習(xí)慣

FMT 的療效可以通過仔細(xì)篩選供體中的菌群來(lái)提高，但受體的腸道菌群在FMT 成功中的作用也不可忽視，受體微生物多樣性和受體微生物群中特定物種的存在都會(huì)影響FMT 的植入。在UC 中，F(xiàn)MT 前受體糞便和粘膜微生物群的豐富與積極的治療結(jié)果相關(guān)，梭桿菌和梭狀桿菌的豐富與FMT 失敗相關(guān)[9，19]。在CD 中，F(xiàn)MT 失敗與基線時(shí)受體微生物群中不同類型的γ-蛋白桿菌（如克雷伯氏菌、放線桿菌和嗜血桿菌）的富集有關(guān)[20]。對(duì)FMT 有反應(yīng)的IBS 患者中的鏈球菌種類基線豐度和微生物群多樣性均高于無(wú)反應(yīng)者[21]。除細(xì)菌外，真菌以及受體微生物群中的真核和原核病毒對(duì)FMT 后新的共生群落的建立和治療效果也有作用[22]。

受體的免疫與飲食也會(huì)影響FMT 植入和長(zhǎng)期維持。有研究表明將大量微生物轉(zhuǎn)移到一個(gè)上皮屏障被破壞的發(fā)炎的腸道可能是有害的，并且會(huì)加劇炎癥和促進(jìn)細(xì)菌移位[23]。因此，在FMT 之外使用免疫抑制劑治療可能有助于減輕新轉(zhuǎn)移微生物群的免疫壓力，避免對(duì)腸道組織的額外損害。環(huán)境影響腸道微生物群的組成，其中飲食習(xí)慣，也可能對(duì)FMT的成功起著重要作用。飲食干預(yù)對(duì)CD 有很好的治療效果[24-26]，并有助于在IBD 和非IBD 的情況下維持FMT 后的最佳微生物生態(tài)系統(tǒng)。采用富含纖維的“微生物群保護(hù)”飲食，并且在FMT 后減少超加工食品的攝入量也是有益的[23]。

3 給藥途徑

FMT 可以通過下消化道途徑（保留灌腸，結(jié)腸鏡檢查），上消化道途徑（內(nèi)窺鏡或鼻胃管，鼻十二指腸管或鼻腸管）或膠囊（包含冷凍的FMT 或凍干的糞便）進(jìn)行遞送。不同的給藥途徑對(duì)FMT 的效果有著很大的影響。研究顯示[27]，與通過上消化道途徑給藥相比，F(xiàn)MT 通過結(jié)腸鏡給藥對(duì)復(fù)發(fā)性CDI 的療效可能更具優(yōu)勢(shì)?！栋拇罄麃嗞P(guān)于糞便微生物群移植在臨床實(shí)踐中的監(jiān)管、生產(chǎn)和使用的共識(shí)聲明》也建議CDI 通過下消化道或膠囊化療法進(jìn)行FMT 給藥，以避免出現(xiàn)糞便性嘔吐和誤吸的風(fēng)險(xiǎn)[28]。《菌群移植途徑的選擇與建立臨床應(yīng)用中國(guó)專家共識(shí)》推薦IBS 患者首選腸鏡或鼻腸管行FMT，不推薦首選膠囊或其他途徑[5]。對(duì)IBD 來(lái)講，F(xiàn)MT 輸注的給藥方案仍然標(biāo)準(zhǔn)化程度不高，最佳途徑尚不確定。Para msothy S 等[29]的研究顯示了UC 下消化道給藥的優(yōu)越性。在CD迄今為止僅有的一項(xiàng)隨機(jī)對(duì)照實(shí)驗(yàn)是通過結(jié)腸鏡的操作通道一次性給藥，觀察到FMT 組的臨床緩解率高于假手術(shù)組，并且FMT 組在CDEIS（克羅恩病內(nèi)鏡嚴(yán)重程度指數(shù)）和CRP 水平方面均優(yōu)于假手術(shù)組[20]。上述研究顯示，F(xiàn)MT 通過下消化道給藥較其他給藥途徑安全性更高，更具優(yōu)越性，在FMT 今后的臨床應(yīng)用中，可首先考慮使用下消化道給藥途徑。

4 抗生素預(yù)處理

從概念上來(lái)講，抗生素預(yù)處理通過釋放被占用的生態(tài)位，有助于為供體微生物的移植提供空間，使得移植菌更容易定植于腸道內(nèi)，并與致病菌產(chǎn)生競(jìng)爭(zhēng)作用[30]。Ji SK 等[31]在FMT 前對(duì)小鼠進(jìn)行了抗生素預(yù)處理、腸道清潔與未預(yù)處理的比較證明，F(xiàn)MT 的有效性取決于供菌移植時(shí)受體的生態(tài)位數(shù)量。并且發(fā)現(xiàn)抗生素預(yù)處理是通過增加供體微生物定植來(lái)增強(qiáng)宿主腸道微生物群重編程的有效策略。Freitag TL 等[32]的研究雖表明小鼠FMT 前的抗生素預(yù)處理對(duì)供體微生物整體移植的影響很小，但發(fā)現(xiàn)雙歧桿菌在接受過抗生素預(yù)處理的受體中含量更高，雙歧桿菌作為益生菌具有抗炎和改善腸道屏障的作用[33]，在受體中含量的上升也有助于提高FMT的療效。但事實(shí)上，關(guān)于FMT 所需的最佳抗生素方案、哪些生態(tài)位應(yīng)作為FMT 再定植的目標(biāo)以及潛在利益是否超過抗生素耐藥性等問題仍然存在。了解抗生素預(yù)處理提高FMT 治療效果的潛在機(jī)制并確定最合適的抗生素方案，需要進(jìn)一步設(shè)計(jì)隨機(jī)對(duì)照試驗(yàn)進(jìn)行深入研究。

5 糞便材料的制備

5.1 冷凍糞便與新鮮糞便 冷凍方法、冷凍的持續(xù)時(shí)間、糞便材料的儲(chǔ)存溫度都會(huì)對(duì)糞便中的菌群產(chǎn)生影響，進(jìn)而影響冷凍FMT 的療效。糞便在-20 ℃冷凍保存1 個(gè)月以上，對(duì)放線菌門、擬桿菌門和鐵桿菌門的腸道定植能力有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義的減弱[34]。與1 個(gè)月-20 ℃保存相比，糞便的短期冷凍保存在冷凍FMT 中表現(xiàn)出穩(wěn)定的腸道定植能力。并且快速冷凍可能更能維持大多數(shù)細(xì)菌的生存能力[35]。有研究顯示[35]，冷凍確實(shí)會(huì)降低移植材料的總體存活率（將總體存活率降低到25%左右），但這種影響相對(duì)有限，存活的微生物群組成與新鮮的標(biāo)本沒有顯著差異。在加拿大進(jìn)行的一項(xiàng)通過灌腸給藥的隨機(jī)對(duì)照試驗(yàn)中[36]，對(duì)復(fù)發(fā)性CDI 患者進(jìn)行了冷凍FMT 和新鮮FMT 的比較，其結(jié)論是兩種糞便類型的療效相似（冷凍FMT 組75.0%，新鮮FMT 組70.3%）。有研究顯示[37]，新鮮和冷凍FMT 制劑之間的臨床緩解率沒有顯著差異。以上研究顯示使用冷凍糞便與新鮮糞便療效未見明顯差異，但與新鮮FMT 相比，冷凍FMT 可以根據(jù)需要提供大便，也能在緊急的臨床情況下使用，因此可能更具優(yōu)勢(shì)。

5.2 厭氧制備與需氧制備 人類腸道中的許多細(xì)菌種群是專性或兼性厭氧菌，其生存能力可能取決于FMT 制備方式[11]。氧氣暴露會(huì)導(dǎo)致許多專性厭氧細(xì)菌共生體的快速死亡[38]。受氧暴露影響最大的專性厭氧菌種包括普拉梭菌、罕見小球菌、直腸真桿菌及霍氏真桿菌，是合成丁酸的主要貢獻(xiàn)者[39]。丁酸是一種短鏈脂肪酸，除了是結(jié)腸細(xì)胞的主要能量來(lái)源外，還具有抗炎和抗癌的特性[40]，丁酸的特性決定了合成丁酸菌種存在的重要性。雙歧桿菌屬和擬桿菌屬是短鏈脂肪酸的主要生產(chǎn)者，分別生產(chǎn)醋酸鹽和丙酸鹽，和丁酸鹽一樣是重要的能量和信號(hào)分子[41]，在氧暴露后雙歧桿菌屬和擬桿菌屬數(shù)量也會(huì)顯著減少。為提高糞便中專性或兼性厭氧菌的成活率，應(yīng)采用厭氧方式制備FMT 糞便，《歐洲糞便菌群移植臨床實(shí)踐共識(shí)會(huì)議》也建議盡可能采用厭氧儲(chǔ)存和加工[42]。在厭氧豐度較低的腸易激綜合征或炎癥性腸病中，有理由期望樣本的厭氧處理將與FMT 治療這些疾病的成功相關(guān)。在FMT 臨床試驗(yàn)設(shè)計(jì)中，糞便處理在改變糞便移植成分中的作用被廣泛忽視。在某些臨床環(huán)境中，嚴(yán)格遵守?zé)o氧大便處理方案可能會(huì)增加FMT 的益處。

6 總結(jié)

人體和腸道菌群之間的相互作用被認(rèn)為是一個(gè)新的臨床前沿，具有重要的科研價(jià)值。目前的臨床研究證實(shí)了FMT 治療的有效性，并且證實(shí)了其范圍遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出了FMT 的適應(yīng)證，但FMT 以往的治療方案與研究方法各異，缺乏統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)。另外，某些關(guān)鍵菌群，如擬桿菌門、厚壁菌門、鏈球菌、玫瑰白僵菌等對(duì)FMT 移植療效有著顯著的影響，進(jìn)行抗生素預(yù)處理及使用厭氧制備有提高療效的可能，使用下消化道途徑給藥較其他途徑更具優(yōu)勢(shì)。隨著測(cè)序技術(shù)的不斷發(fā)展和完善以及腸道宏基因組計(jì)劃的開展，可在抗生素預(yù)處理、IBD 的最佳給藥途徑、關(guān)鍵菌群的作用機(jī)理等方面進(jìn)行更加深入的探究，并規(guī)范FMT 治療方案，以期改善FMT 的植入療效并維持長(zhǎng)期的臨床緩解。