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溃疡性结肠炎（UC）治疗面临诸多挑战，研究人员借助人类肠道微生物生态模拟器（SHIME?）模型开展 FMT 治疗 UC 的研究。结果显示 FMT 可调节 UC 患者肠道菌群，改善肠屏障功能。这为 UC 治疗提供新方向，助力探索更有效的治疗策略。
在人体的肠道里，有一个庞大而神秘的 “小世界”—— 肠道微生物群，它们与人体健康息息相关。溃疡性结肠炎（Ulcerative Colitis，UC）作为一种慢性特发性炎症性肠病，常常 “光顾” 20 - 30 岁的成年人。患者不仅要忍受腹痛、血便、疲劳等痛苦，生活质量也严重下降。目前针对 UC 的治疗手段有限，传统药物治疗在不同病情阶段虽有应用，但仍存在诸多不足。
近年来，粪便微生物群移植（Fecal Microbiota Transplantation，FMT）作为一种新兴的治疗方法崭露头角，它就像给肠道微生物群 “大换血”，用健康供体的有益细菌重新填充患者失调的肠道菌群，恢复其代谢活性，进而改善肠道屏障功能、减轻炎症，为 UC 患者带来了新希望。然而，FMT 在 UC 治疗中的应用仍面临一些问题，比如其疗效受多种因素影响，且缺乏合适的模型来深入研究其作用机制。
为了深入探索 FMT 在 UC 治疗中的奥秘，来自斯洛伐克 P. J. ?afárik 大学的研究人员开展了一项重要研究。他们利用人类肠道微生物生态模拟器（Simulator of the Human Intestinal Microbial Ecosystem，SHIME?）模型，模拟人体肠道环境，探究 FMT 对 UC 患者肠道菌群和肠屏障功能的影响。该研究成果发表在《BMC Complementary Medicine and Therapies》上，为 UC 的治疗提供了新的思路和依据。
研究人员主要采用了以下几种关键技术方法：一是利用 SHIME? 模型，这是一种动态、可模拟大肠环境的体外模型，能培养复杂稳定的微生物群落；二是运用多种分子生物学技术，如变性梯度凝胶电泳（DGGE）、实时定量聚合酶链反应（qPCR）和下一代测序（NGS），分析微生物群落的结构和组成变化；三是构建体外肠屏障模型，通过共培养 Caco - 2 和 HT - 29 - MTX - E12 细胞系，评估 FMT 对肠屏障功能的影响。研究样本来自一位重症 UC 患者和一位健康志愿者的粪便。
FMT 诱导微生物群落变化
研究人员通过 PCR - DGGE 技术分析发现，FMT 使 UC 患者肠道菌群组成发生改变，出现了新的物种，微生物多样性增加。从定量分析来看，FMT 后总细菌、拟杆菌门（Bacteroidota）和乳杆菌属（Lactobacillus）的数量显著上升。NGS 16S rRNA 测序进一步证实，FMT 改变了肠道菌群的相对丰度和组成，一些有益菌如双歧杆菌属（Bifidobacterium）、粪杆菌属（Faecalibacterium）等的相对丰度增加，同时还鉴定出一些新的短链脂肪酸（Short - Chain Fatty Acids，SCFA）产生菌，这些变化有助于改善肠道微生态环境。
FMT 诱导 SCFA 水平变化
SCFA 水平的变化能反映微生物群落的活性。研究结果显示，FMT 治疗后，各反应器中乙酸盐和丙酸盐水平逐渐下降，而丁酸盐水平在部分反应器中显著上升，总 SCFA 水平下降。丁酸盐作为一种重要的 SCFA，对维持肠道内环境稳定、促进结肠细胞的生长和修复具有重要作用，FMT 增加丁酸盐产生菌的数量，有利于改善 UC 患者的肠道微生态。
FMT 培养基改善完整和炎症损伤肠屏障的功能
研究人员利用构建的体外肠屏障模型，评估 FMT 培养基对肠屏障功能的影响。结果发现，FMT 处理后的培养基能降低完整肠屏障的跨上皮电阻（Transepithelial Electrical Resistance，TEER），但 24 小时后 TEER 水平回升。在炎症损伤的肠屏障模型中，FMT 培养基预处理具有保护作用，能减少炎症因子诱导的 TEER 下降和荧光素黄（Lucifer Yellow，LY）通量增加，同时抑制促炎趋化因子 IL - 8 和 MCP - 1 的分泌，表明 FMT 培养基能改善炎症损伤肠屏障的功能。
FMT 调节微生物代谢物对紧密连接蛋白的影响
紧密连接蛋白是维持肠屏障功能的重要组成部分。研究人员通过免疫荧光检测发现，炎症刺激会破坏紧密连接蛋白 ZO - 1 和 occludin 的结构，而 FMT 处理后，occludin 表达略有上调，这可能是 FMT 改善肠屏障功能的潜在机制之一。
在这项研究中，研究人员证实了 FMT 能有利地调节 UC 患者在 SHIME? 模型中的肠道菌群组成和代谢活性，FMT 调节的微生物代谢物可改善完整和炎症损伤的肠屏障功能。然而，FMT 的有益效果具有短期性，需要重复给药来维持。该研究为 UC 的治疗提供了重要的理论依据，表明 SHIME? 模型可作为研究 UC 治疗的非侵入性替代方法，有助于筛选潜在的益生菌和优化 FMT 治疗方案，为未来 UC 的精准治疗开辟了新的道路。同时，研究也指出了 SHIME? 模型的局限性，为后续研究提供了改进方向，期待未来能有更多针对 UC 治疗的深入研究，为患者带来更有效的治疗手段。
