患者接受抗生素治疗之前，请先复制保存一份你的便便!

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患者接受抗生素治疗之前，请先复制保存一份你的粪便样本！

文献导读：

抗生素在患者中的使用可能会导致人肠道中长期定殖的细菌发生改变。由于肠道菌群的改变会增加一些疾病患病的风险，因此抗生素治疗都可能是短期收益与长期风险之间的一场博弈。

文献介绍

• 英文标题: Reconstitution of the gut microbiota of antibiotic-treated patients by autologous fecal microbiota transplant.

• 中文标题：通过自体粪便移植重建患者抗生素治疗后的肠道菌群。

• 作者: Ying Taur (First Author). Eric G. Pamer1 & Joao B. Xavier(Corresponding Author) [专业领域：Computer models and quantitative experiments of biofilm and cancer growth]

• 单位：Memorial Sloan Kettering Cancer Center, New York, NY 10065, USA.

• 期刊: Science Translational Medicine; 影响因子: 【16.71】Doi号: 10.1126/scitranslmed.aap9489.

摘要

目的：在异基因造血干细胞移植（Allo-HSCT）中，抗生素治疗对于临床治疗结果至关重要，但其显著破坏肠道微生物群多样性，导致许多有益微生物的丧失，增加了后续感染的风险,而这并未在临床上引起关注。本文探究：如果在患者接受抗生素治疗之前，先保存一份粪便样本，抗生素治疗以后再将原生的粪便移植回患者体内是否会有效降低抗生素对肠道菌群的破坏。
设计：一项自体粪菌移植与无干预的随机对照临床试验分析了25例Allo-HSCT患者（其中14例进行接受抗生素治疗前的自体FMT，11例作为对照）的肠道菌群变化。
结果：自体FMT干预增强了患者肠道菌群的多样性，并恢复了患者在接受治疗之前的肠道菌群状态。
结论：这些结果证明了在Allo-HSCT治疗中，粪便样品库和自体FMT是恢复患者被抗生素破坏的肠道菌群的可行途径。

背景介绍

接受抗生素治疗通常会破坏患者肠道菌群并增加肠道感染的风险，但尚未在临床中得到重视。在接受Allo-HSCT的患者中，通常给予抗生素治疗以降低感染的风险。然而关于Allo-HSCT患者的研究表明，肠道菌群在接受治疗期间会发生明显改变，其中包括具有免疫调节的专性厌氧菌，如梭菌纲和拟杆菌门。这些改变对Allo-HSCT治疗的临床结果也存在显著效应。在接受Allo-HSCT治疗时， 失去肠道菌群多样性通常与的患者较高死亡率相关。

技术路线图

结果

1. Allo-HSCT治疗后肠道菌群多样性消失 16S测序分析了3237个纵向收集的753名患者的粪便样本，接受Allo-HSCT治疗患者的肠道菌群多样性在接受治疗之前较高，但随着抗生素治疗的介入而下降[Fig.1]。对于许多患者而言，低生物群落多样性持续超过造血细胞植入时间，这是免疫重建开始的关键时期。造血干细胞植入时肠道菌群多样性较低（IS<4）时的患者死亡率较高。

2. 自体FMT恢复患者肠道菌群 受试者在开始Allo-HSCT治疗之前提供粪便，将其冷冻并储存。将符合条件的受试者随机分配接受自体FMT和不接受自体FMT治疗组。在造血干细胞植入后将患者随机分配到治疗组，并使用患者先前存储的粪便进行自体FMT移植。接受自体FMT的患者肠道菌群的多样性和组成相似性恢复到Allo-HSCT治疗之前水平[Fig.2]。

3. 自体FMT重建肠道菌群 使用（t-SNE）算法对数据进行降维表明：一些患者几乎重新获得了完全的肠道菌群的相似性，但其他患者很难再达到Allo-HSCT之前多样性。尽管在Allo-HSCT治疗后患者肠道菌群发生了显着变化，但接受自体FMT的14名患者仍然恢复了Allo-HSCT之前的多样性和组成。相比之下，未接受自体FMT治疗的11名对照患者，未能将肠道菌群恢复到Allo-HSCT之前的水平。为了量化自体FMT对肠道菌群的效应，作者开发了一种混合效应模型，该模型考虑了多种临床参数（抗生素，时间和患者肠道菌群特异性）。结果表明[Fig.3]自体FMT使得肠道菌群多样性的显着增加，使IS多样性指数平均增加63.8％，而在对照组患者中增加38.7％。接受自体FMT移植的Allo-HSCT治疗患者肠道菌群组成相似性也表现出更好的恢复性。结果表明自体FMT不仅恢复了多样性，还恢复了患者个体肠道微生物组分。

4. 自体FMT的效应机制: 作者比较了每个接受自体FMT治疗患者的三个时间点数据：Allo-HSCT之前,样本随机化之前和随机化之后的肠道菌群样品。 结果表明许多最初存在的肠道微生物共生菌在Allo-HSCT的治疗组和对照组中均有丢失的现象。自体FMT恢复了治疗组中许多丢失的共生菌（Fig.4A），如Lachnospiraceae，Ruminococcaceae和Bacteroidetes[Fig4B]。作者随后使用Shotgun sequencing（四个自体FMT患者和四个对照样本）来确定自体FMT是否还恢复因 Allo-HSCT治疗而丢失的肠道菌群功能。分析表明，对照组患者的肠道菌群出现几种微生物基因家族缺乏。但这种损失在自体FMT治疗的患者中得到了改善。最值得注意的是，对照组患者的随机化后肠道菌群富含抗微生物肽抗性，和微生物毒力，生物膜形成和细菌鞭毛组装相关的功能通路。
   
   

讨论

本文研究了自体FMT作为一种策略，用于修复Allo-HSCT期间抗生素治疗引起的肠道菌群损伤。自体FMT干预后观察到重要的共生微生物如Lachnospiraceae，Ruminococcaceae和Bacteroidetes在自体FMT治疗组的受试者中成功重建。使用混合效应模型的统计分析得出结论，自体FMT改善了肠道菌群的多样性并恢复了患者的肠道菌群组成，该模型显示其他因素（包括饮食）的次要作用，虽然饮食摄入可影响健康个体的肠道菌群组成，但与Allo-HSCT中观察到的极端组成变化相比，其影响通常很小。其次，将患者随机分配到治疗组或对照组降低了饮食和其他因素对结果的影响。在Allo-HSCT治疗后的关键早期免疫重建阶段，自体FMT程序具有良好的耐受性并有效地重建了肠道菌群。已经证明了自体FMT作为临床干预措施的前景，可以将肠道菌群多样性恢复到认为对患者安全的水平，从而逆转广谱抗生素治疗对接受Allo-HSCT治疗患者的破坏性影响。

优缺点

优点：抗生素治疗会显著破坏人肠道菌群组成和功能并增加肠道感染的风险，但抗生素损坏的肠道菌群尚未在临床实践当中引起重视。通过在接受治疗之前，将自体的粪便进行储存，在接受相应治疗之后再将自体的粪便移植回宿主体内，帮助患者迅速重建被损害的肠道菌群的结构和功能，为将来的疾病治疗开辟了一条新的途径。

缺点：许多的疾病都与肠道微生物存在密切的关联，将患者自体的粪便在接受治疗之前进行储存，存储的样粪便本很有可能是处在不健康的状态（如大量共生微生物的丢失），进行自体FMT移植也只能是恢复到患病前的状态，应该将自体FMT和异源FMT（来自健康的个体的粪便样本）进行比较。尽管在混合效应模型中考虑了一些因素的影响，但是不能排除其他因素对自体FMT效果的影响。不同类型的抗生素对肠道菌群的影响效应不一，也可能会导致自体FMT的疗效不理想。

应用

在临床实践当中，需要充分考虑到肠道微生物在临床治疗策略上的潜在价值。

文献参考与相关连接

[1]点击查看原文献
[2]AlloHSC
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