Cell子刊：科學家首次通過人類外科手術造口研究小腸菌羣_風聞

人體是微生物的家園。難以計數的微生物居住在我們體內，它們甚至比細胞還要多。眾所周知，微生物家族中的大多數成員定植在我們的大腸（結腸）中。因此，研究人體微生物組的焦點都集中在了腸道菌羣。

近些年，科學家們通過對糞便微生物組的研究，闡明瞭腸道菌羣與人體健康和疾病之間存在密切且廣泛的聯繫。健康個體的腸道菌羣組成相對穩定，而菌羣缺乏穩定性通常與某些疾病有關。然而，除了相關性之外，微生物影響宿主健康狀態的因果關係和機制仍難以捉摸。

已知人類下小腸（迴腸）具有獨特的微生物組，這裏的生物量大大少於結腸，但它們可以塑造上皮基因表達、腸道生理學、營養和微生物與其宿主之間的分子交換。然而，小腸微生物組在人類胃腸道內幾乎是個未知領域。因為對其組成和功能的人類研究只侷限於外科手術期間或在清除腸道內容物的情況下才能實現，導致該領域的研究一直受到限制。

2022年10月31日，發表在《Cell Host & Microbe》上的一項新研究中，來自瑞士伯爾尼大學領導的研究團隊首次在外科手術造口的已康復結直腸癌患者中探索了迴腸微生物組，通過對營養狀況的動態反應來揭示宿主與腸道細菌之間的相互作用。

結腸中的腸道細菌在一生中都保持相對穩定，但小腸中的細菌已被證明是非常不穩定的。例如，當我們在省掉晚上那頓飯後（夜間禁食），小腸中的細菌基本上就會消失；而當我們在第二天早餐過後，這些細菌會再次出現。因此，這些發現對於更好地理解腸道疾病的發展非常重要。

在這項新研究中，研究人員檢查了因結直腸癌需要手術的患者。這是一個難得的機會，因為手術會通過在患者前腹壁形成腸道開口（造口），以讓腸道從手術切除病變腸段、炎症、感染等事件中恢復。在患者手術康復後，研究人員可以利用這個人工造口直接接觸到迴腸細菌，並實時檢查那裏發生了什麼。

他們發現，結直腸癌治癒的患者小腸微生物組會因個體年齡、身體質量指數（BMI）和吸煙存在差異。

使用最新的測序方法分析的細菌樣本表明，迴腸中的細菌數量在很大程度上取決於患者的營養狀況，即無進食階段會大幅消除小腸中的細菌；而在進食過後，細菌會再次蓬勃生長。

值得一提的是，雖然這些與飲食相關的細菌生物量會發生波動，但各種細菌菌種都還在，只不過它們的數量很少。每一個菌種由大量共存的亞株組成，且每個亞株的比例變化也是動態的，通常在進食後的幾小時內就會發生變化 。

該團隊認為，可以將小腸中細菌的這些變化視為一個生態系統。在該系統中，每個細菌菌種都可以通過改變其亞株的比例來適應小腸中不斷變化的環境，以防止“全菌覆滅”；但當發生疾病、營養不良或環境污染時，一些細菌菌種將面臨生存瓶頸。

由於迴腸靠近結腸微生物組的主要生物量，因此，迴腸微生物組的改變也可能有助於塑造結腸微生物組的組成。

該團隊提出，在遠端小腸的單個微生物分類羣中存在大量動態亞株是健康的宿主-微生物共生的正常特徵，它們可以在廣泛的腔內條件下維持內穩態。

總之，這些發現有助於理解克羅恩氏病、腹腔疾病或潰瘍性結腸炎等腸道疾病中宿主與腸道細菌之間的相互作用，併為新的治療方法奠定了基礎。

論文鏈接：

https://doi.org/10.1016/j.chom.2022.10.002