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整体微生物移植恢复胃肠道稳态

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本研究开发了一种整体微生物移植策略，结合小肠和粪便微生物群，有效恢复肠道稳态。与传统FMT相比，WMT在小肠、盲肠和结肠中均表现出更优的微生物多样性和抗炎效果。纳米微胶囊进一步增强微生物移植在肠道炎症模型中的疗效，为炎症性肠病提供新思路。

 

文献概述

本文《Whole microbiota transplantation restores gut homeostasis throughout the gastrointestinal tract》，发表于iMeta杂志，回顾并总结了小肠和粪便微生物群移植在恢复肠道稳态中的协同作用。研究通过无菌小鼠模型和化疗诱导的肠道黏膜炎模型，系统评估了整体微生物移植（WMT）在调节肠道微生物群、抗炎及恢复肠道屏障功能中的作用。此外，研究还开发了一种壳聚糖-藻酸盐纳米微胶囊，以提高微生物移植在胃肠道中的存活率，为未来临床转化提供了技术支持。

背景知识

肠道微生物群在调节宿主代谢、免疫稳态及肠道屏障功能中具有关键作用。传统粪便微生物群移植（FMT）主要调节结肠微生物群，对小肠微生物群影响有限。小肠微生物群（SIM）具有独特的生态特征，富含兼性厌氧和需氧菌，如乳酸杆菌、葡萄球菌等，其分布受肠道pH、氧气梯度等环境因素调控。近年来，SIM移植已被证明可有效调节肠道黏膜免疫及宿主代谢，但尚未广泛用于综合肠道菌群重建。本研究提出WMT策略，结合SIM与粪便微生物，以期全面恢复肠道微生态。研究还引入纳米微胶囊技术，以提高微生物移植的胃肠道耐受性，增强其定植能力，为肠道炎症及相关疾病的治疗提供新方法。

 

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研究方法与实验

本研究在无菌小鼠中评估WMT的疗效，比较其与FMT在肠道微生物多样性、组成及抗炎能力方面的差异。通过16S rRNA测序分析小肠、盲肠及结肠内容物，研究WMT对微生物群落的影响。此外，构建化疗诱导的肠道黏膜炎模型，评估WMT在缓解肠道缩短、调节炎症因子及恢复微生物失调中的作用。为增强移植微生物在胃肠道中的存活率，研究团队开发了壳聚糖-藻酸盐纳米微胶囊，并在沙门氏菌感染模型中评估其对WMT疗效的增强作用。

关键结论与观点

• WMT在无菌小鼠中比FMT更有效地恢复小肠、盲肠和结肠微生物群多样性及组成，提升有益菌如Turicibacter、Akkermansia、Faecalibaculum，并减少潜在致炎菌如Enterococcus。
• 在化疗诱导的黏膜炎模型中，WMT显著缓解肠道缩短、降低IL-1β及TNF-α水平，修复黏膜屏障结构，优于FMT。
• 纳米微胶囊显著增强移植微生物在胃液中的存活能力，提高其在胃肠道的定植效率。
• 在沙门氏菌感染模型中，NanoWMT进一步增强抗炎效果及微生物稳态恢复，优于单纯WMT，同时减少生物膜形成菌及潜在致病菌比例。
• 功能预测分析显示，WMT促进碳水化合物、脂质及氨基酸代谢相关通路，有助于肠道修复。

研究意义与展望

本研究提出了一种比FMT更精确的肠道微生物移植策略，WMT可同时调控小肠至结肠的微生物稳态，为肠道炎症及相关疾病的治疗提供新方向。纳米微胶囊技术增强微生物移植的存活与定植，有望提升其临床转化效率。未来需在临床人群中验证WMT的安全性及有效性，进一步优化微胶囊递送系统以实现靶向释放及可控调节。

 

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结语

该研究系统评估了整体微生物移植（WMT）在恢复肠道微生物群及缓解炎症中的优势。与传统FMT相比，WMT可全面调节肠道微生物稳态，提升有益菌比例，降低致炎菌丰度。纳米微胶囊技术显著增强移植微生物的肠道定植能力，为肠道菌群治疗提供优化平台。研究为肠道炎症性疾病及微生物失调相关疾病的治疗提供了新思路，未来可结合临床研究进一步验证其转化潜力。

 

Bufu Tang, Yuan Cao, Jiasu Li, Zhaoshen Li, and Weiliang Hou. Whole microbiota transplantation restores gut homeostasis throughout the gastrointestinal tract. iMeta.