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文章插圖
一、糞便移植的作用機(jī)理
糞便移植的主要作用機(jī)理可能是利用糞便中有益菌種的生態(tài)占位，定植抗力，生物奪氧，免疫調(diào)節(jié)，降低腸腔 pH 值和細(xì)菌代謝產(chǎn)物的營(yíng)養(yǎng)等。移植的糞便中最重要的是常年棲息于腸道內(nèi)的數(shù)以億計(jì)的微生物，它們和腸道上皮細(xì)胞等生物成分與食源性非生物成分（未被消化的食物）及來(lái)自胃、腸、胰和肝的分泌物（如激素、酶、黏液和膽鹽等）共同構(gòu)成腸道微生態(tài)系統(tǒng) 。糞便移植的意義就在于重建正常的腸道微生態(tài)結(jié)構(gòu) 。
比如治療由難辨梭菌引起的復(fù)發(fā)痢疾，其原理是由于腸道菌群間存在生存上的競(jìng)爭(zhēng)，優(yōu)勢(shì)菌群會(huì)抑制其他菌群的生長(zhǎng)與繁殖，通過(guò)恢復(fù)腸道菌群結(jié)構(gòu)而達(dá)到抑制難辨梭菌生長(zhǎng)、繁殖的目的。并且糞便中含有的有益菌種如乳桿菌和雙歧桿菌，能產(chǎn)生乳酸、醋酸、丁酸和丙酸等，使腸道內(nèi)的pH 值降低，而腸道 pH 值降低不僅能夠促進(jìn)鈣、鎂、鐵和銅等離子吸收，而且能增加胃腸蠕動(dòng)、增進(jìn)食欲、促進(jìn)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的吸收和提高機(jī)體免疫功能。雙歧桿菌屬的一些種還可以通過(guò)封閉上皮細(xì)胞上的結(jié)合位點(diǎn)來(lái)抑制病原體增殖，增強(qiáng)腸道的黏膜屏障作用和調(diào)節(jié)腸道通透性。另外，雙歧桿菌的細(xì)胞壁含有大量的肽聚糖和磷壁酸，具有很強(qiáng)的生物活性，能激發(fā)腹腔巨噬細(xì)胞、NK 細(xì)胞和淋巴細(xì)胞因子的活性，從而在機(jī)體免疫中發(fā)揮重要作用。關(guān)于糞便移植后更多詳細(xì)的作用機(jī)制，仍需進(jìn)一步研究。
腸道菌群是人體擁有細(xì)胞數(shù)最多的獨(dú)特“功能器官”，作為一種特殊的“器官移植”，F(xiàn)MT的作用日益受到廣泛關(guān)注。目前已明確FMT是治療RCDI的安全、無(wú)不良反應(yīng)且療效佳的方案。隨著FMT的臨床研究日趨增多，F(xiàn)MT還可應(yīng)用于IBD、IBS、便秘以及其他非胃腸道疾病，但對(duì)這些疾病的療效以及作用機(jī)制仍有待進(jìn)一步明確。
二、糞便移植的研究進(jìn)展
2006年細(xì)胞學(xué)雜志封面展示了一次研究：美國(guó)北卡羅來(lái)納州大學(xué)的生物學(xué)家 John Rawls 通過(guò)跨種屬動(dòng)物間糞便微生物區(qū)系移植，來(lái)研究機(jī)體如何形成糞便微生物區(qū)系，糞便微生物區(qū)系又是如何影響宿主生理機(jī)能的。試驗(yàn)先沖洗老鼠的腸道至無(wú)菌，然后移植斑馬魚的腸道微生物群，結(jié)果發(fā)現(xiàn)移植后菌群的構(gòu)成發(fā)生了明顯變化，反之亦然。
同在2006年，Ley等通過(guò)比較肥胖人群與非肥胖人群遠(yuǎn)端結(jié)腸菌群的差異，發(fā)現(xiàn)肥胖者遠(yuǎn)端結(jié)腸內(nèi)類桿菌比非肥胖者明顯減少，而硬壁菌則相應(yīng)增加。而且，肥胖者體重減輕1年后，硬壁菌的比例變成與非肥胖者相似。為了再次驗(yàn)證腸道菌群的改變是否導(dǎo)致了機(jī)體肥胖，Ley等進(jìn)行了另一個(gè)實(shí)驗(yàn)，他們把肥胖型小鼠和非肥胖型小鼠的腸道菌群分別定植于兩組非肥胖型無(wú)菌小鼠的腸道，2周后發(fā)現(xiàn)，定植肥胖型小鼠腸道菌群的無(wú)菌小鼠，比起另一組小鼠體重有所增加。Turnbaugh也制造了一個(gè)家鼠模型，通過(guò)給兩組老鼠的無(wú)菌腸道分別導(dǎo)入肥胖和瘦弱小鼠的糞便微生物群系，來(lái)證明肥胖、飲食與腸道微生物區(qū)系的關(guān)系。除個(gè)別外，他發(fā)現(xiàn)導(dǎo)入肥胖小鼠微生物區(qū)系的無(wú)菌家鼠比導(dǎo)入瘦鼠微生物區(qū)系的家鼠的體重要重。這充分說(shuō)明小鼠體重的增加可能歸因于腸道菌群的不同。
2008年，Kalliom等為了明確早期的腸道菌群是否與兒童肥胖相關(guān)，通過(guò)對(duì) 25 個(gè)體重超重的 7 歲兒童進(jìn)行前瞻性研究，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，與體重正常的同齡兒童相比，肥胖兒童的腸道雙歧桿菌減少，腸球菌增多，說(shuō)明腸道菌群紊亂發(fā)生在體重增加之前。然而，腸道菌群促進(jìn)體重增加的變化機(jī)制尚不清楚。
2009年9月的歐盟糖尿病研討會(huì)上，荷蘭研究人員的臨床治療試驗(yàn)驗(yàn)證了糞便移植是否對(duì)代謝病有幫助，微生物群失調(diào)是否容易導(dǎo)致糖尿病。他們發(fā)現(xiàn)18例有代謝病的病人，在給他們灌輸來(lái)自瘦的、健康捐贈(zèng)人的糞便后，使用胰島素治療非常有效，而且降低了血脂。在西方人群中，腸應(yīng)激綜合征是一種常見(jiàn)病，常規(guī)的治療沒(méi)有滿意的效果。然而很多試驗(yàn)證明胚牙乳桿菌對(duì)該病有治療價(jià)值，可以減輕疼痛，改善腸功能。除了治療腸炎疾患外，臨床工作者偶爾也用來(lái)治療似乎跟腸道無(wú)關(guān)的疾病，例如慢性疲勞綜合征、痤瘡和多發(fā)性硬化癥，經(jīng)驗(yàn)證明一些移植病例的繼發(fā)癥狀有所好轉(zhuǎn) 。新南威爾士州消化道研究中心實(shí)施了一項(xiàng)臨床實(shí)驗(yàn)，使用抗生素治療 18 例帕金森患者的難辨梭菌，觀察到患者出現(xiàn)便秘，之后采用了糞便移植替代療法，結(jié)果除未發(fā)生便秘外，神經(jīng)病學(xué)癥狀也得到了顯著改善。
【糞便移植的臨床治療操作過(guò)程是怎樣的】在認(rèn)識(shí)到腸道菌群與機(jī)體健康的重要關(guān)系后，人們開始思考調(diào)控腸道菌群的方法。顯然，糞便移植是一種最直接的方法和途徑，其在醫(yī)學(xué)應(yīng)用、動(dòng)物生產(chǎn)領(lǐng)域的深度和廣度值得大力研究和開發(fā) 。筆者根據(jù)腸道微生物群功能和眾多糞便移植的研究結(jié)論，展望了糞便移植在獸醫(yī)科學(xué)上的應(yīng)用前景，期待日后獸醫(yī)臨床加以證實(shí) 。
三、糞便移植的操作過(guò)程
“糞便移植”療法是把經(jīng)過(guò)處理的健康人的糞便液，灌到患者腸道內(nèi) 。操作過(guò)程需要通過(guò)嚴(yán)格的篩選和實(shí)驗(yàn)方案來(lái)實(shí)施。
治療方案很簡(jiǎn)單：他們將對(duì)該病人進(jìn)行結(jié)腸沖洗（希望借此也能清除艱難梭菌），并用來(lái)自捐贈(zèng)者（她的兒子）的健康菌群替代。他們將她兒子的排泄物和鹽水混合，通過(guò)插在鼻子上的一個(gè)薄塑料管，將混合物直接注射入病人的十二指腸。Nieuwdorp和Bartelsman決定在幾個(gè)月的治療中有4名艱難梭菌患者痊愈，兩人接受了來(lái)自第二名捐贈(zèng)者的糞便移植。
2013年，美國(guó)一名32歲女子此前因被“艱難梭菌”感染，多年來(lái)經(jīng)常嘔吐及腹瀉。于是她接受了一項(xiàng)手術(shù)，從自己體型肥胖的女兒胃部抽取糞便微生物，移植至自己的腸中，期望根治疾病。但該女子接受手術(shù)后雖然痊愈，體重卻無(wú)故暴增，從手術(shù)前的62公斤長(zhǎng)到了16個(gè)月后的77公斤磅，與自己的女兒一樣，也變成了一個(gè)肥胖的人。該名女子實(shí)施手術(shù)的羅得島布朗大學(xué)醫(yī)學(xué)院醫(yī)生凱莉透露，手術(shù)十分順利，但病人約一年后回到診所，投訴體重暴增，其身體質(zhì)量系數(shù)（BMI）由原本的26（過(guò)胖），急增至33（中度肥胖）。此外，這名女子還表示感到有東西在體內(nèi)不斷移動(dòng) 。
據(jù)悉，該女子其后接受營(yíng)養(yǎng)師指導(dǎo)減肥，但體重不減反增，院方懷疑手術(shù)影響了她的新陳代謝，同時(shí)也不排除是抗生素影響等其他原因。過(guò)去在老鼠身上的實(shí)驗(yàn)顯示，移植肥胖生物細(xì)菌將引致接受方體重大增，不過(guò)由于人類病例極少，凱莉目前仍未能確認(rèn)女子體重持續(xù)上升的原因。
英國(guó)雷丁大學(xué)的卡拉察斯醫(yī)生則認(rèn)為，動(dòng)物的身體構(gòu)造與人不同，目前未有確鑿證據(jù)證明體重與糞便益菌移植有關(guān) 。美國(guó)每年有1.4萬(wàn)人因感染“艱難梭菌”死亡。這種疾病的主要癥狀是嘔吐和腹瀉。由于抗生素耐藥問(wèn)題越發(fā)嚴(yán)重，這種腸道感染也變得更加難治和容易復(fù)發(fā) 。移植健康人糞便中的腸道菌群是目前最理想的治療方法。
四、糞便移植是如何治療的
糞菌移植（fecal microbiota transplantation，F(xiàn)MT）作為一種歷史悠久且可以重建腸道菌群的療法重新被臨床所關(guān)注，即將健康人糞便中的功能菌群，通過(guò)一定方式移植到病人腸道內(nèi)，調(diào)節(jié)腸道菌群失衡，重建具有正常功能的腸道微生態(tài)系統(tǒng)，為治療腸道內(nèi)及腸道外疾病提供幫助。目前已確定FMT對(duì)CDI具有較好的療效。FMT在其他疾病的治療也正在研究中，如便秘、腸易激綜合征（IBS）、炎癥性腸?。↖BD）、代謝綜合征和自身免疫性疾病等。FMT的臨床應(yīng)用進(jìn)行匯總，詳情如下：
復(fù)發(fā)性難辨梭菌感染（RCDI）
關(guān)于FMT成功應(yīng)用于CDI的病人日趨增多。2012年首項(xiàng)多中心長(zhǎng)期隨訪研究表明FMT治療RCDI病人的治愈率高達(dá)98% 。2013年，一項(xiàng)隨機(jī)對(duì)照臨床試驗(yàn)表明FMT治療RCDI的療效明顯優(yōu)于抗生素組（緩解率94% vs 23%～31%）。對(duì)重型CDI，84%的病人在首次接受FMT后癥狀獲得緩解，且90d內(nèi)無(wú)復(fù)發(fā)，復(fù)發(fā)時(shí)92%的病人接受再次FMT治療后仍可獲得治愈。
目前普遍認(rèn)為導(dǎo)致CDI難以控制的一個(gè)重要原因是抗生素的濫用導(dǎo)致腸道菌群紊亂。研究顯示復(fù)發(fā)型CDI病人腸道內(nèi)硬壁菌門和擬桿菌門的數(shù)量有所減少，而FMT可修復(fù)抗生素引發(fā)的腸道菌群紊亂，并可持續(xù)維持正常菌群結(jié)構(gòu) 。2013年，F(xiàn)MT被列入CDI的治療指南中，明確規(guī)定對(duì)反復(fù)3次發(fā)作的CDI病人，應(yīng)考慮使用FMT治療。目前臨床上雖對(duì)CDI病人仍首選抗生素治療，如萬(wàn)古霉素、甲硝唑等，該治療對(duì)大多數(shù)病人在初期都具有較好的療效，但復(fù)發(fā)率高達(dá)15%～30%，且病人復(fù)發(fā)一次后，再次復(fù)發(fā)的可能性增加至40% 。第二次復(fù)發(fā)后，第三次復(fù)發(fā)的可能性則劇增至65% 。所以，隨著更多的臨床研究結(jié)果顯示FMT的治療意義，有理由相信FMT將會(huì)逐漸成為治療CDI的主要療法。
炎癥性腸病（IBD）
關(guān)于IBD的病因尚未完全闡明。越來(lái)越多的證據(jù)表明腸道菌群變化在IBD發(fā)生、發(fā)展中具有重要的作用。有研究發(fā)現(xiàn)IBD病人腸道內(nèi)菌群豐富度與正常人比有所降低，減少了約25%，主要表現(xiàn)為硬壁菌門和擬桿菌門數(shù)量減少，變形桿菌門和放線菌門數(shù)量的增加。硬壁菌門所分泌的代謝產(chǎn)物，可減少促炎因子（如IL-12，IFN-γ）的產(chǎn)生和抑制結(jié)腸炎的發(fā)生，提示腸道菌群與黏膜免疫密切相關(guān) 。IBD病人腸道內(nèi)共生菌所引起的過(guò)度免疫或免疫失調(diào)將導(dǎo)致黏膜損傷，對(duì)于遺傳易感者，腸道菌群的異常定植可能成為解釋IBD患病的新線索。
1988年，首例FMT治療原發(fā)性UC病人顯示持續(xù)性臨床癥狀緩解和組織學(xué)治愈。2003年，6例嚴(yán)重、反復(fù)發(fā)作型UC病人接受FMT治療后，臨床癥狀、結(jié)腸鏡檢查和組織學(xué)檢查結(jié)果均出現(xiàn)逆轉(zhuǎn) 。2012年，一項(xiàng)對(duì)62例UC病人的回顧性分析表明，接受FMT治療的病人中67.7%達(dá)到臨床完全緩解。Anderson等對(duì)FMT治療IBD的Meta分析顯示，治療后63%的UC病人癥狀得到緩解，76%的病人可停用IBD相關(guān)藥物，76%的病人胃腸道癥狀減輕。2013年，10例患有輕、中度UC的青少年接受連續(xù)5d的FMT治療，結(jié)果顯示1周后有33%的病人獲得臨床緩解，78%癥狀得到改善，1個(gè)月后仍有67%的病人癥狀好轉(zhuǎn) 。該研究表明FMT治療UC與CDI存在不同，UC病人治療效果隨著時(shí)間的延長(zhǎng)可出現(xiàn)減退。關(guān)于FMT在CD的臨床應(yīng)用研究仍限于零星的個(gè)案報(bào)道。Vermeire等對(duì)4例頑固性CD病人行FMT治療，8周后癥狀雖未得到改善，但在治療過(guò)程中發(fā)現(xiàn)，經(jīng)過(guò)2～4周的治療后病人腸道菌群趨于與供者腸道菌群一致，然而8周后又恢復(fù)至初始狀態(tài)，表明與CDI不同，需改善FMT治療CD的方案，以更好地適應(yīng)該病特點(diǎn) 。動(dòng)物實(shí)驗(yàn)雖已取得不錯(cuò)的結(jié)果，但在臨床上卻不盡如意，仍需大量研究去證明FMT對(duì)IBD的療效。
腸易激綜合征（IBS）和慢性便秘
IBS是一種胃腸道功能紊亂性疾病，包括腹瀉型IBS（D-IBS）、便秘型IBS（C-IBS）、混合型IBS（M-IBS）和不確定型IBS（U-IBS）四種亞型。IBS的病因尚不清楚，可能是由腸源性病原菌引起，與腸道菌群的改變密切相關(guān) 。1989年，Borody等首次報(bào)道用FMT治療便秘，療效較佳。Jeffery等發(fā)現(xiàn)某些IBS亞型的腸道菌群組成結(jié)構(gòu)發(fā)生改變，表現(xiàn)為豐富度減少以及擬桿菌門數(shù)量減少。對(duì)IBS-C病人的腸道菌群分析后發(fā)現(xiàn)腸道內(nèi)硫酸鹽還原菌以及與便秘相關(guān)的甲烷生成菌數(shù)量均增加。已有近50篇文獻(xiàn)介紹FMT用于治療腹瀉型和便秘型IBS 。一個(gè)長(zhǎng)期隨訪調(diào)查報(bào)告顯示，45例患有嚴(yán)重慢性便秘的病人經(jīng)治療后，60%的病人癥狀獲得改善。
慢性疲勞綜合征、代謝疾病和自身免疫性疾病
近年的研究發(fā)現(xiàn)腸道菌群對(duì)某些非胃腸道疾病的發(fā)生、發(fā)展也可能起一定的作用，關(guān)于FMT對(duì)這些疾病的治療研究同樣日趨增多 ?；加新云诰C合征的人常伴有胃腸道功能紊亂以及腸道菌群改變。Fremont等分析發(fā)現(xiàn)，病人腸道內(nèi)大腸桿菌比例下降，而產(chǎn)乳酸革蘭陽(yáng)性菌，如腸球菌和鏈球菌過(guò)度生長(zhǎng) 。Smits等對(duì)60例有慢性疲勞綜合征和腸道功能紊亂的病人行FMT治療，50%的病人癥狀獲得明顯改善。
腸道內(nèi)菌群結(jié)構(gòu)改變還與肥胖或2型糖尿病有著密切關(guān)系，肥胖者的腸道內(nèi)擬桿菌門和硬壁菌門所占比例增多。一項(xiàng)雙盲隨機(jī)對(duì)照試驗(yàn)結(jié)果顯示，將瘦者糞便移植至肥胖者的腸道內(nèi)可明顯地改善肥胖者體內(nèi)胰島素的敏感性，并且肥胖者腸道內(nèi)產(chǎn)丁酸的菌群增加。
在治療UC和IBS時(shí)，意外發(fā)現(xiàn)并發(fā)有自發(fā)性血小板減少性紫癜的UC病人，經(jīng)FMT治療后，其血小板水平恢復(fù)正常；而在治療多發(fā)性硬化癥病人的便秘時(shí)，F(xiàn)MT治療持續(xù)1～2周后病人的神經(jīng)系統(tǒng)癥狀得到改善。

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糞便移植的臨床治療 操作過(guò)程是怎樣的

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