近日，美国芝加哥大学联合中国香港中文大学等研究团队在Cell发表了最新文章“Microbiome mismatches from microbiota transplants lead to persistent off-target metabolic and immunomodulatory effects”。在小鼠实验和人体组织分析中，研究发现来自结肠的厌氧微生物移植后，在小肠中定植，并能够持续数月。分析显示，在错误的位置移植错误的微生物会重塑组织特性，使肠道环境更适合移植的微生物；同时，不匹配的微生物改变了肠道内层的基因和蛋白质表达，影响了每个肠道区域代谢物的产生，这可能对宿主的健康产生影响。因此，研究团队认为，FMT可能对接受者产生长期的、意想不到的健康后果，警告现在不要广泛使用FMT。

• 微生物群通过改变区域肠道环境以增强适应性和定植；

• 微生物群不匹配改变了宿主组织和区域微生物群的代谢和免疫状态；

• FMT（厌氧）微生物在小肠中定植是持续的；

• 小肠和大肠区域匹配的微生物群恢复了肠道生态平衡。

目前，FMT越来越多地用于促进肠道生态失调修复的干预措施。2023年，FDA批准了首款口服FMT疗法，仅用于接受过抗生素治疗的成人复发性艰难梭菌感染的治疗。艰难梭菌是一种致命菌，经常导致使用抗生素的住院患者出现严重的胃肠道症状和炎症。

虽然FMT对复发性艰难梭菌感染有效，但其机制、疗效以及在其他疾病中的脱靶后果仍不清楚，包括肥胖、自闭症、癌症和炎症性肠病。由于粪便主要含有来自结肠的厌氧微生物，当这些细菌定居在小肠和消化系统的其他部位时，FMT会导致肠道生态系统的不匹配。研究团队认为，FMT作为一种恢复局部区域肠道微生物群的干预措施，特别是在小肠中应用的适用性仍有疑问，因为其主要由厌氧微生物组成。

为了分析FMT对不同肠道部分的影响，研究团队对小鼠进行了一系列实验。在接受FMT之前，小鼠通常首先进行抗生素治疗，以清除肠道中的原有微生物。在该研究中，一组小鼠被移植了取自空肠（小肠第一部分）的微生物；第二组小鼠接受标准FMT；第三组小鼠接受盲肠菌群移植，含有来自两者的微生物混合物。经抗生素处理的无特定病原体小鼠在接受FMT后1-3个月进行研究。

分析发现，这些移植的微生物不仅成功地定植在小鼠肠道内，还扩展到了整个肠道。这种区域性的肠道不匹配现象在单次移植后可持续长达三个月。研究表明，单次移植的小肠/大肠微生物群可以成功覆盖整个肠道，具有改变区域微生物的组成和功能的潜力，并且这种定植是持久的。这进一步证实了在人类中FMT后，小肠厌氧菌定植增加并持续存在的观察结果。

同时，改变的微生物组也影响了每个肠道区域代谢物的产生，这可能对宿主的健康产生影响。研究发现了试验小鼠肝脏代谢的变化，包括与免疫功能相关的基因活性。原生与非原生微生物的移植会产生微生物群组成和功能的巨大变化，从而影响宿主的代谢和远端器官（即肝脏）的功能。此外，FMT后小鼠在饮食行为、活动和能量消耗方面也存在差异。

最令人惊讶的是，在错误的位置移植错误的微生物会重塑组织特性，使肠道环境更适合移植的微生物。研究显示，不匹配的微生物改变了肠道内层的基因和蛋白质表达，其方式更接近于微生物在原始或天然肠道区域的表达水平。

对人类组织的分析结果证实了研究团队在小鼠实验中的发现，即微生物能够调整其黏膜生态系统以适应其原生环境特征，这一过程同样可以在人类中发生。该研究强调在完全了解将一组微生物引入新环境的长期影响之前，对FMT的研究应更加谨慎。

该研究提示，FMT在临床实践中可能产生未被认识到的短期和长期后果，尤其是在限制适用范围外使用时，其作用机制和效果尚不明确。研究数据表明，包含在FMT中的粪便微生物群可能会导致不良的、非目标效应。

同时，研究团队提倡“全微生物移植”（OMT）。这种方法可以转移来自肠道所有不同区域的微生物，而不仅仅是主要来自结肠的微生物。无论是通过内窥镜还是药丸形式给药，微生物都会自然地定植在合适的地方，尤其是当它们与通常居住在特定区域的其他微生物发生竞争时。

研究团队计划继续研究不同的微生物如何在肠道不同部位发挥作用，使用不同的方法，如单细胞测序和代谢组学来追踪其活动，同时探索如何将因微生物群不匹配而改变的肠道区域恢复到原始状态，这可能有助于恢复正常的肠道功能。这种更深入的了解可能会导致FMT应用的改进，最终帮助它们更好的实现。该团队未来的研究还将重点确定FMT对宿主新陈代谢和免疫功能的长期影响（如移植后6个月到1年），以及对其他器官系统（大脑）的影响。

论文链接：

https://www.cell.com/cell/abstract/S0092-8674(25)00564-1