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科研动态

Microbiome : IBD可能影响粪菌移植治疗CDI的效果
发布时间:2018-03-01 16:36   点击率:
导读
肠道菌群在维持人体肠道内稳态中起关键作用。肠内微生态系统改变后,人体易遭受艰难梭状芽孢杆菌感染(CDI)和肠道炎症性疾病的侵袭,如患有炎症性肠病(IBD)。接受健康捐赠者的粪菌移植(FMT)可以帮助感染者恢复其肠道微生物多样性和降低病原体的定植能力。因此,现在大量研究者也正在研究粪菌移植,试图以此来改善炎症性肠道疾病,如IBD。在这项研究中,该团队研究了经过FMT后肠道菌群的变化。
 
 
文献ID
题目:Changes in microbial ecology after fecal microbiota transplantation for recurrent   C. difficile infection affected by underlying inflammatory bowel disease
译名:粪菌移植后复发性艰难梭菌感染患者的肠道微生物生态学变化
期刊:Microbiome     
发表时间:2017年5月               IF:10.6    
通讯作者:Purna C. Kashyap
通讯单位:罗切斯特梅奥医学中心
 
 
材料与方法
试验设计
研究群体:38名艰难梭菌感染(CDI)患者;其中12名患有炎症性肠炎(IBD),26名无炎症性肠炎;具体指标见表1。
 
表1. 招募者的各项指标
 
 
测序区域及平台
16S rDNA V4区测序,MiSeq测序平台,PE150 bp
 
 
研究成果
 粪菌移植(FMT)改善微生态失衡
经粪菌移植治疗的患者,其肠道菌群的多样性在7天和28天都显著增加,说明菌群移植可以改善肠道菌群失调。此外,患者的粪便与捐献者的粪便如果非常相似,移植后第7天和第28天基于UniFrac未加权和加权的β多样性会持续变化(图1a)。
 
粪菌移植之前的CDI患者的微生态失调指数(MD指数)值显著高于捐赠者。移植后第7天和第28天,MD指数值与供体相似(图1b),而无论是具有IBD症状的CDI患者,还是无IBD症状的CDI患者,他们的MD指数变化是一致的,这表明移植效果与接受者是否患有IBD无关。

 
图1. a. 主坐标分析显示粪便微生物移植后7天和28天CDI患者之间的系统发育多样性显著变化(p<0.05)。b. CDI患者的微生态失调指数值显著高于供体(p<0.05)。c. Spearman相关性表明:CDI患者的粪便微生物群落与移植前的供体菌群结构不同。
 
CDI对菌群移植的临床反应
CDI患者的粪便微生物群落在移植前与供体群体不同(图1c)。在移植后,菌群结构在第7天显示与供体粪菌相关性增加,并且在第28天所有受试者的传播范围从0.2降至0.6。 使用Source Tracker分析,发现在菌群移植之后,IBD的受试者在原有菌群结构中保留了更高的比例(图2a)。
 
在IBD患者中,观察到菌群移植后7天显著变化的较小类群。在两组中,类杆菌和Faecalibacterium相对丰度均显著增加,而对于没有IBD的患者,只增加了Blautia。此外,这些患者表现出乳杆菌、VeillonellaEnterobacterKlebsiellaErwinaProteusSalmonellaTrabulsiella等相对丰度的降低(图2)。
 
菌群移植后细菌多样性的变化取决于潜在的IBD症状。根据对特定IBD治疗的需求来衡量,IBD疾病状况在菌群移植后没有改变,CDI患者和基础IBD患者在移植前的种群保持较高的比例,在菌群移植后新的种群比例较低。因此,潜在的IBD可能影响肠道微生物生态的变化,导致总体多样性增长不显著。在没有IBD的样本中,系统发育多样性达到了与健康捐献者相当的水平。

 
图2. a,b 与使用Source Tracker的非IBD患者相比,IBD受试者保留较高比例的原始菌群,新菌群比例显著较低; c,d粪菌移植后IBD患者的细菌类群发生显著变化; e  粪菌移植7和28天时基于系统发育多样性的α多样性变化
 
 
研究结论
1.粪菌移植(FMT)对受体微生物组成有显著变化,微生物多样性整体上有所增加。粪菌移植(FMT)后,复发性CDI患者的微生物多样性显著增加。通过粪菌移植成功治疗复发性CDI,微生物植入的程度或供体类型都不是关键。
 
2.与无IBD的CDI患者相比,IBD的CDI患者在粪菌移植后原始微生物群体的比例较高,在长期的随访中未来CDI的复发率增加。
 
 
亮点
这些结果强调了现有的肠道菌群作为成功治疗CDI的决定性因素的重要性,并有可能
通过病理生理学改善IBD症状。

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