新發現：可抑制艱難梭菌感染的腸道微生物組

　　眾所周知，抗生素會破壞腸道細菌的穩態。在某些情況下，還會使耐藥性細菌艱難梭菌（C. difficile）過度野蠻生長，導致嚴重的腹瀉，甚至還會引起危及生命的腸道炎癥。

　　近日，美國華盛頓大學醫學院的研究人員發現了健康腸道微生物組的分子特征——即使在接受抗生素治療后也能夠控制艱難梭菌。他們還發現了一種當艱難梭菌處于活躍狀態并制造毒素時產生的特殊分子。總而言之，這項發現描述了一系列分子信號，表明個體面臨艱難梭菌引起的腹瀉風險。

　　該研究通訊作者、醫學和分子微生物學助理教授Jeffrey P. Henderson說：“目前，我們知道服用抗生素會增加艱難梭菌感染的風險。通過分析微生物組產生的小分子，可以識別出會導致腹瀉的高風險人群。我們還能夠利用這種分析法篩選合格的糞便移植捐獻者，并確保其微生物組可以幫助控制艱難梭菌。”該研究近日已發表在The Journal of Clinical Investigation。

　　在美國，每年大約會發生450000起艱難梭菌導致腹瀉的病例，其中包含超過29000起死亡病例。研究人員通過其代謝組或產生的化合物來研究有和沒有艱難梭菌疾病人的微生物組，從而尋找一種分子特征，將健康的腸道與艱難梭菌疾病易感性的腸道區分開來。

　　由于一些人的胃腸道中攜帶艱難梭菌而沒有任何不良反應，使得搜索工作變得極為復雜。這種細菌也能產生兩種毒素，導致腹瀉和炎癥。

　　研究人員對186名腹瀉的住院患者進行研究，并將他們分為三組，一組沒有艱難梭菌；一組被艱難梭菌感染，但沒有產生毒素，這意味著他們的腹瀉癥狀是別的原因引起的；以及患者體內有艱難梭菌，且被毒素感染。

　　研究人員利用質譜分析了三組患者糞便樣本中的數千種代謝副產物。特別是他們在患有艱難梭菌疾病的人的糞便中發現了高水平的稱為4-甲基戊酸的脂肪酸。當蛋白質利用一種不同尋常的代謝過程被分解為能量時，就會產生這種脂肪酸。人體細胞不會產生它們，除了艱難梭菌外，正常微生物組中的大多數細菌也不產生這種脂肪酸。根據糞便樣本中是否存在這種脂肪酸來判斷艱難梭菌可以達到92.8%的準確率。

　　此外，研究人員發現了一種與膽汁酸代謝相關的分子模式，該模式與對艱難梭菌疾病的保護有關。膽汁酸由肝臟產生以幫助脂肪消化，然后被吸收到腸道中，微生物組的成員對其進行化學修飾。研究人員在沒有攜帶細菌或無害攜帶細菌的人身上發現了一組改良的膽汁酸，而被艱難梭菌感染的人則沒有。

　　Henderson說：“這些不尋常的膽汁酸或許是對艱難梭菌感染更具抵抗力人的標記。微生物組的膽汁酸代謝似乎存在差異，這會影響疾病的易感性。”

　　研究人員現在正在研究微生物組中哪些細菌參與產生保護性膽汁酸，以及健康的微生物組如何抑制艱難梭菌。

　　Henderson說：“我們知道，微生物組的破壞會使一些人更容易感染上艱難梭菌，但到目前為止，我們還不太了解其背后的機制。小分子讓我們可以直接讀出微生物組在做什么。這項研究為這些耐抗生素細菌如何讓人患病提供了一些重要線索，這可能會帶來更好的方法來識別、預防或治療艱難梭菌的感染。”