Transplantationoffecalmicrobiotafrompatientswithirritablebowelsyndromealtersgutfunctionandbehaviorinrecipientmice
肠易激综合征患者的粪菌移植会改变受体小鼠的肠道功能和行为
-03-20江大益生菌实验室
文章信息
DePG,LynchMD,LuJ,etal.Transplantationoffecalmicrobiotafrompatientswithirritablebowelsyndromealtersgutfunctionandbehaviorinrecipientmice[J].ScienceTranslationalMedicine,,9().
影响因子（）：16.
肠道易激综合征是一种常见的胃肠道疾病，其会影响机体的大肠组织，而患者也会遭受腹痛以及排便习惯的改变，比如腹泻和便秘等，通常患者还会伴随出现慢性焦虑和抑郁症等，但由于患者的病因并不清楚，所以该病治疗方法的疗效十分受限。
本文研究中研究人员希望通过研究能够深入阐明是否发生腹泻的IBS患者机体的粪便微生物能够影响受体小鼠机体的肠道和大脑功能利用粪便移植，研究人员就将IBS患者（焦虑或者非焦虑患者）机体的微生物群落转移到了无菌小鼠机体中，随后研究者发现，相比接受健康个体微生物的小鼠而言，接受IBS患者机体中微生物的小鼠慢慢会表现出肠道功能和行为的改变。
创新点
1)本文超越了简单的关联性研究，发现了肠道微生物的改变会同时影响IBS患者机体肠道和行为的反应
2)有利于开发靶向作用肠道微生物的新型疗法，以及寻找诊断IBS的生物标志物提供了新的线索；
3)提出了一种可能性，即包括益生菌疗法等微生物定向疗法或许能够有效治疗患者的肠道症状，同时也能够有效缓解IBS患者的疾病表现；
4)此外，也提出了肠道微生物或许在多种脑部障碍的发生过程中扮演着重要角色，比如焦虑、自闭症、帕金森疾病以及多发性硬化症等疾病。
实验设计及结果
研究对象：
人体粪便样本来源：健康人（男2女3），IBS-D患者（男3女5）；
粪菌移植受体：8-10周大的无菌NIHSwissmice
实验设置：
图1
图1:通过对人、鼠进行rRNA测序的分类图谱发现，厚壁菌和拟杆菌属是两者一致的微生物分类主体。而根据疾病与否、生物差异、检测位点差异以及是否进行粪菌移植等因素的差异进行分析时发现，IBS患者及小鼠体内主要以毛螺菌和拟杆菌为主，而健康人群及鼠主要以弧菌和理研菌为主，此外，人与小鼠的物种间、以及是否存在粪菌移植的小鼠间也存在一定的差异。至于检测位点——盲肠和粪便之间并未发现微生物的明显差异。
图2
据图2A和图2B，用含钡的金属珠对受体鼠进行灌胃，发现IBS-D受体鼠肠道蠕动更快，且其组内差异较大；而根据图2C、D，利用物质的渗透性来评价肠道的屏障功能，通过细胞旁路51Cr-EDTA以及离子转运在结肠和空肠中的粘膜-浆膜转运发现，IBS-D受体鼠的结肠中两种物质的含量明显高于对照组。
图3
据图3所示，通过台阶测试以及光偏好性测试发现，IBD及焦虑状受体鼠台阶测试花费的时间更久，而在光照下呆的时间却相对较短，至于10分钟光照下该鼠通过的距离和速度与对照组无明显差异，表明焦虑行为并不是炎症导致的疾病行为。
图4
据图4可知，IBD及焦虑样受体鼠结肠内，CD3+T淋巴细胞与-防御素3的含量显著增加，此外，许多炎症相关基因出现了上调。
图5
据图5，对鼠血清样本的分析发现，健康受体鼠的代谢特征较为集中，而IBD受体鼠之间的代谢图谱较为分散，差异较大，大致可分为三个亚群：P1-P2，P3，P4-P5，另外，分析3组亚群的7种特征性代谢物发现，P4-P5与其他组别差异最大。
结论及展望
接受IBS-D病人和健康人粪便的小鼠在微生物组成上相似。但是两者血清代谢谱不同。IBS-D病人粪便的受体小鼠胃肠通过时间变快、肠屏障功能失调、固有免疫系统被激活、出现类似焦虑的症。这些研究表明肠道微生物可能是IBS治疗的一个新靶点。
通讯作者及其简介
PremyslBercik，加拿大麦克马斯特大学医学院肠胃学家。研究领域主要集中在低炎症状态下肠道功能失调的病理学、肠炎对肠道神经系统(CNS)和脑肠轴的影响、肠道微生物对功能性肠道疾病的影响、肠道动力研究方法的开发及窦—十二指肠—幽门协调作用对胃轻瘫的影响。
推荐人
江南大学食品学院级硕士沈旭丹，主要研究兴趣包括肠道菌群的应用特性及其与疾病间的相关性研究。
编辑：Feng，星晴
责任审核：海阔天空
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