Adv Sci：安徽大学宋立岩等团队合作揭示了正常饮食可以促进白血病患者术后的肠道微生物组恢复

尽管无菌饮食和移植手术后的患者护理是防止肠道病原体浸润的临床策略，但其对肠道微生物群的影响尚不清楚。

2024年7月8日，安徽大学宋立岩及中国科学技术大学Yang Shu、孙自敏共同通讯在Advanced Science 在线发表题为“Sterile Diet Causes Gut Microbiome Collapse of Cancer Patients Post Hematopoietic Cell Transplantation, But Normal Diet Recovers Them”的研究论文，该论文研究了白血病患者造血细胞移植后120天“无菌正常”饮食策略后的肠道微生物群动力学。

与传统观点相反，无菌饮食导致肠道微生物群多样性（p < 0.05）和短链脂肪酸最低，促进了潜在病原体如链球菌（上升16.93%）和乳酸杆菌（上升40.30%）的增殖，微生物相互作用网络内节点减少43.32%，边缘减少85.33%。有趣的是，正常饮食可以促进肠道微生物群的恢复，并显著促进有益细菌的丰度。这些结果表明，无菌饮食会导致患者肠道微生物群的崩溃，并促进潜在病原体的增殖。这项试验是对无菌饮食的影响进行更复杂评估的起点。本研究还提出了一个重建微生物平衡的基本原则，即微生物类群的补充可能是恢复退化生态系统的关键。

白血病是全球20岁以下人群癌症的主要病因，占所有癌症病例的40%。从2007年到2017年，全球白血病发病率增加了19%，与此同时，与白血病相关的死亡人数增加了13%。同种异体造血细胞移植（Allogeneic hematopoietic cell transplantation, allo-HCT），特别是脐带血移植（UCBT）已成为白血病治疗中应用最广泛的治疗方法之一。移植后，患者需要在无菌环境中生活一段时间，并坚持无菌饮食，以防止肠道病原体的浸润。饮食是重塑肠道菌群结构和功能的最有效的调节因素之一，而肠道菌群的结构和功能又会导致短链脂肪酸（SCFA）的改变。先前的研究已经确定，饮食引起的肠道微生物群的改变是人体生理过程和疾病进展的重要因素。生酮饮食具有延长寿命和减少疾病发病率的潜力，旧石器时代饮食已被用于治疗炎症性肠病，地中海饮食可以降低总体死亡率和各种慢性疾病的风险。因此，无菌饮食应该会影响UCBT后患者的肠道微生物群。然而，这对白血病患者肠道微生物动力学的影响尚不清楚。

“人-微生物群”和“微生物-微生物”的相互作用遵循复杂的途径来维持动态平衡。工业化的生活方式正在迅速改变相关的微生物群，重塑它们的平衡，导致关键微生物类群的消失，并削弱了微生物在塑造人类生理中的作用。这种微生物耗竭的理论框架有助于理解各种疾病发病率的增加。一个重要的观点是，对微生物群的任何干扰都可能不仅具有短暂的影响，还可能导致某些微生物类群的灭绝，对宿主生理产生累积效应。    

细菌群落的实验设计、组成和多样性示意图（图源自Advanced Science ）

因此，“野化”祖先微生物群的理论已经出现，但由于在这些领域缺乏理论或经验共识，关于重新野化是否对人类或环境有益存在激烈的争论。争论中的一个实际问题是，在恢复过程中，微生物群落的动态及其相互作用是如何变化的。白血病患者UCBT后饮食中肠道微生物组的动态变化为这一基本问题提供了参考。

在中国科学技术大学第一附属医院进行了一项为期120天的纵向研究，研究重点是“无菌正常”饮食策略，其中包括9名白血病患者。该策略包括无菌饮食30天，然后是正常饮食90天。研究了肠道微生物群组成和动态，并与患者健康家庭成员的肠道微生物群组成和动态进行了比较，这些家庭成员被用作参照组。结果表明，无菌饮食导致肠道微生物群的崩溃，增加了潜在病原体的丰度。有趣的是，正常饮食有助于恢复崩溃的肠道菌群崩溃，并抑制潜在病原体的增殖。这些发现需要进一步评估无菌饮食对患者保健的影响。肠道菌群崩溃后的恢复过程为人类患者和恶化的环境恢复微生物生态平衡提供了有价值的见解。    

参考消息：

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/advs.202403991