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为解决芽囊原虫在粪菌移植(FMT)中的传播及长期影响不明的问题,研究人员开展了用新鲜粪便制备的芽囊原虫阳性 FMT 的研究。结果显示,出现短暂定植且无严重不良事件。这支持重新考虑芽囊原虫作为 FMT 供体的排除标准。
在肠道微生物研究领域,粪菌移植(Fecal Microbiota Transplantation,FMT)逐渐崭露头角,成为治疗多种肠道疾病的新希望。FMT 通过将健康供体的粪便微生物群移植到患者肠道内,重建患者的肠道菌群平衡,在治疗复发性艰难梭菌感染(Clostridioides difficile infection,CDI)方面效果显著。然而,在 FMT 的应用过程中,供体筛选一直是个棘手的问题。其中,芽囊原虫(Blastocystis spp.)的存在与否备受争议。
芽囊原虫是一大类遗传多样的单细胞真核生物,目前已知至少有 38 种亚型(Subtypes,ST),其中 14 种在人类中被发现,ST3 是流行病学研究中最常报告的亚型 。其致病性尚不明确,一些研究表明它与胃肠道症状有关,但它在无症状个体中的患病率却比炎症性肠病(Inflammatory Bowel Diseases,IBD)患者还高,这暗示着它可能处于无害携带状态。在 FMT 供体筛选中,不同指南对芽囊原虫的检测和处理建议各不相同。部分指南建议检测芽囊原虫,若呈阳性则排除该供体;但也有研究发现,芽囊原虫的存在与肠道细菌 α - 多样性增加有关,而这种多样性的增加与 FMT 的成功相关,这意味着排除芽囊原虫阳性供体可能会错过更有效的供体。此前,仅有一篇关于人类通过冷冻 FMT 感染芽囊原虫的研究,且存在样本检测单一、随访时间短等问题,对于通过 FMT 转移有活力的芽囊原虫阳性物质的长期影响,仍缺乏足够的了解。
为了深入探究这些问题,来自荷兰阿姆斯特丹大学医学中心(Amsterdam University Medical Center)等机构的研究人员开展了一项重要研究。他们以患有难治性肠道易激综合征(Irritable Bowel Syndrome,IBS)的青少年为研究对象,进行了一项随机、双盲、安慰剂对照试验(“Feasibility and efficacy of faecal microbiota transplantation in Adolescents with refractory Irritable bowel Syndrome”,FAIS 试验)。在该试验中,研究人员并未排除芽囊原虫阳性的供体,这为研究新鲜 FMT 中芽囊原虫的潜在传播及影响提供了难得的机会。研究结果发表在《European Journal of Clinical Microbiology & Infectious Diseases》上,为该领域的研究提供了关键数据。
研究人员在研究中运用了多种关键技术方法。首先,对供体和患者的粪便样本进行采集,包括在筛选期、治疗当天及后续不同时间点收集新鲜粪便样本,部分样本冷冻保存用于后续分子诊断,部分用固定剂固定用于直接显微镜检查 。其次,采用显微镜检查和培养的方法,观察芽囊原虫的存在、负荷及活力,通过常规光学显微镜对芽囊原虫进行染色观察,用特定的培养方法判断其在新鲜和冷冻粪便中的活力 。此外,利用分子诊断技术,通过定量聚合酶链反应(qPCR)检测粪便样本中的芽囊原虫 DNA,并对阳性样本进行测序,以确定芽囊原虫的亚型 。研究样本来自 FAIS 试验中的患者和经过筛选的健康供体。
下面来看具体的研究结果:
- 供体中的芽囊原虫及其他原虫:研究纳入的一名健康供体持续被芽囊原虫定植,经 PCR 和桑格测序确定为芽囊原虫 ST3。在供体捐赠当天采集的六个样本中,五个样本检测为芽囊原虫 ST3 阳性,另一个样本芽囊原虫 PCR 阳性,但亚型无法确定。此外,在供体样本中还频繁检测到非致病性原虫,如结肠内阿米巴(Entamoeba coli)和微小内蜒阿米巴(Endolimax nana),偶尔也会出现溶组织内阿米巴 / 迪斯帕内阿米巴(E. histolytica/dispar)和哈氏内阿米巴(E. hartmanni)的包囊 。
- 芽囊原虫的生长情况:培养实验发现,所有涉及新鲜粪便的条件下,包括新鲜未处理粪便和制备的新鲜 FMT,都观察到芽囊原虫的生长;而经过冻融循环的样本,无论是否添加甘油,均检测为芽囊原虫阴性,这表明冻融循环会破坏芽囊原虫的活力 。
- FMT 后芽囊原虫及其他原虫的传播:三名患有难治性 IBS 的女性青少年接受了来自该芽囊原虫阳性供体的两次 FMT。接受者 1 在基线时芽囊原虫阴性,接受含有芽囊原虫 ST3 的 FMT 后,在第 6 周和第 12 周检测为芽囊原虫 ST3 阳性,但之后未接受根除治疗的情况下又转为阴性;接受者 2 获得了与供体相似序列的芽囊原虫 ST3,在第 12 周前检测为阳性,但后续检测到的芽囊原虫 ST3 序列与供体不同;接受者 3 基线时已被芽囊原虫 ST2 定植,接受含有 ST3 的供体材料后,直至最后一次随访仍仅为 ST2 阳性 。在共发生的原虫方面,显微镜检查发现接受者 1 在 FMT 后检测到结肠内阿米巴和微小内蜒阿米巴,接受者 2 基线时脆弱双核阿米巴(Dientamoeba fragilis)阳性,FMT 后仍为阳性,接受者 3 在 FMT 后未进行详细的寄生虫学检测 。
- FMT 后的临床过程:接受者 1 在第 24 周和第 48 周治疗成功,腹痛强度和频率较基线降低超过 50%,达到 IBS 严重程度评分系统(IBS-SSS)的标准;其他两名接受者治疗无应答。参与者出现了如腹部痉挛、腹泻和恶心等短暂不良事件,但在 FMT 后 3 天内缓解,且与队列中其他患者相似,未发生与治疗相关的严重不良事件 。
研究结论和讨论部分指出,该研究首次提供了三例通过新鲜 FMT 传播有活力芽囊原虫的长期数据,证实了芽囊原虫可通过新鲜 FMT 从定植供体传播至受体,且这种传播是短暂的,未导致严重不良事件 。这一发现支持重新考虑将芽囊原虫作为 FMT 供体的排除标准,为优化 FMT 供体筛选策略提供了重要依据。同时,研究也存在一定局限性,如无法完全排除新感染的芽囊原虫来自其他来源的可能性,且芽囊原虫的检测可能存在假阴性结果 。尽管如此,该研究依然具有重要意义。它为芽囊原虫在 FMT 中的作用提供了新的见解,推动了对 FMT 供体筛选标准的进一步研究,有助于更合理地选择供体,提高 FMT 治疗的安全性和有效性,为未来肠道微生物研究和临床治疗的发展奠定了基础。