肠道菌群“搬家”后，谁才是真正的“新主人”？

溃疡性结肠炎（UC）是一种局限于结肠的炎症性肠病（IBD），病因尚不明确。目前，普遍认为UC是由免疫系统与微生物群之间的平衡失调引起，特别是在遗传易感个体中。当前标准治疗方法主要集中在抑制免疫反应，但并非对所有患者都见效。粪菌移植（FMT）是一种日益流行的改变结肠微生物群的方法，粪菌移植（Fecal Microbiota Transplantation, FMT）是一种通过将健康供体的粪便微生物移植到患者肠道中，以恢复肠道微生物群落平衡的治疗方法。近年来，FMT在治疗溃疡性结肠炎（Ulcerative Colitis, UC）等疾病中显示出一定的疗效，但患者对治疗的反应存在差异，且其治疗机制尚未完全明确。微生物定植（engraftment）是指供体微生物在受体肠道中成功定植并发挥作用的过程。然而，以往关于FMT后微生物定植的研究结果并不一致，部分原因是缺乏有效的检测方法和对背景噪声的控制。

2025年4月11日，麦克马斯特大学Michael G. Surette教授及其团队在Nature Communications（IF：14.7）发表题为“Detecting microbial engraftment after FMT using placebo sequencing and culture enriched metagenomics to sort signals from noise”的研究性文章，旨在通过多种高通量测序技术（包括16S rRNA基因扩增子测序、直接宏基因组测序以及培养富集宏基因组测序），深入分析FMT后供体微生物群在受体中的定植情况，同时评估假阳性信号的影响。

图1 文献基本信息

该研究基于一项随机对照试验（RCT），纳入70名患者，其中36名患者接受FMT治疗，34名患者接受安慰剂治疗。作者使用了三种高通量测序方法：基于16S rRNA基因的扩增子测序、直接宏基因组测序（DMG）和培养富集宏基因组测序（CEMG），以全面分析微生物定植情况。研究发现，FMT组的患者中检测到的微生物定植数量显著高于安慰剂组，这表明FMT确实能够促进供体微生物的定植。然而，安慰剂组中也检测到了大量的假阳性定植信号，这提示背景噪声对定植检测的影响不容忽视！这提示即使某个微生物特征在基线时未被检测到，但随后出现在样本中，也不能简单地归因于供体微生物的定植。假阳性信号可能归因于环境来源的微生物污染和检测限以下的微生物在治疗后丰度增加。

图2 研究设计图

通过将FMT和安慰剂组患者的样本与供体的高质量宏基因组组装基因组（MAGs）进行比对，研究团队进一步评估了微生物基因组的定植情况。结果显示，FMT组中检测到的定植MAGs数量显著高于安慰剂组，但仍有部分MAGs在安慰剂组中被误检测为定植。

作者进一步分析来自单一供体的多个受体样本，研究发现某些微生物特征在多个受体中同时出现的概率显著高于单个受体中的出现概率。表明多重样本分析可能可以有效降低假阳性率。

为了更精确地识别定植事件，研究团队采用了基因水平的分析方法。他们定义了一组特异性基因，这些基因在响应FMT治疗的患者中显著富集，并且在健康人群中也表现出较高的丰度，而在IBD患者中则显著减少。这表明这些基因可能与FMT的成功效果密切相关。

本研究表明，FMT能够促进供体微生物在受体肠道中的定植，但定植检测中存在大量的背景噪声，这可能导致假阳性结果。通过结合安慰剂测序和培养富集宏基因组学技术，研究团队能够更准确地识别真实的微生物定植信号。此外，研究还发现某些特定的微生物基因和菌株可能在FMT的疗效中发挥关键作用。

本研究为FMT的临床应用提供了重要的科学依据，提示在未来的FMT研究和治疗中，需要更加注重背景噪声的控制和定植信号的精准检测。此外，通过深入研究与疗效相关的特定微生物基因和菌株，有望开发出更有效的FMT替代疗法，为溃疡性结肠炎等疾病的治疗提供新的思路。

参考文献：Shahrokh Shekarriz, Jake C. Szamosi, Fiona J. Whelan, et al. Detecting microbial engraftment after FMT using placebo sequencing and culture enriched metagenomics to sort signals from noise. Nature Communications.2025-04-11;16(1):3469.doi:10.1038/s41467-025-58673-x.