腸道菌群被稱為人體“第二大腦”，在消化、免疫和代謝中發(fā)揮重要作用。

李蘭娟院士團(tuán)隊(duì)針對傳統(tǒng)糞菌移植中菌群活性丟失和移植效果不穩(wěn)定的問題，創(chuàng)新性提出了“雙效組合”策略：

首先使用益生菌——戊糖片球菌Li05（Li05）作為調(diào)節(jié)劑干預(yù)供體，重塑供體腸道微生態(tài)；其次，利用微膠囊技術(shù)對菌群進(jìn)行包裹。

小鼠模型顯示，未經(jīng)優(yōu)化的移植會(huì)導(dǎo)致腸道成熟度不理想，上皮再生能力有限，而采用雙效組合后，移植菌群存活率和功能明顯提升。

實(shí)驗(yàn)顯示，在移植后14天，腸腺體長度和上皮再生細(xì)胞數(shù)量顯著增加，為腸道菌群精準(zhǔn)干預(yù)提供了切實(shí)可行的方法。

01雙重機(jī)制保護(hù)益生菌并增強(qiáng)腸道屏障

小鼠模型顯示，傳統(tǒng)糞菌移植中，胃酸、膽汁和消化酶會(huì)導(dǎo)致大量菌群死亡，使移植效果不穩(wěn)定。通過益生菌干預(yù)優(yōu)化供體菌群結(jié)構(gòu)，同時(shí)利用微膠囊包埋技術(shù)保護(hù)菌群活性，益生菌在腸道中得到物理保護(hù)，存活率明顯提升。

實(shí)驗(yàn)顯示，包埋后的益生菌在結(jié)腸到達(dá)率較常規(guī)移植高出約45％，有效保持供體菌群活性。同時(shí)，益生菌干預(yù)可優(yōu)化供體菌群結(jié)構(gòu)，提高有益菌數(shù)量和菌群互作網(wǎng)絡(luò)穩(wěn)定性，使腸道微生態(tài)更穩(wěn)健。

▲小鼠補(bǔ)充Li05后腸道微生物群的動(dòng)態(tài)變化。

雙效組合不僅保護(hù)了菌群數(shù)量，也增強(qiáng)了功能。小鼠結(jié)腸長度延長約12％，Lgr5?/Ki67?上皮細(xì)胞數(shù)量增加約28％，黏液分泌細(xì)胞數(shù)量明顯增多，顯示腸道發(fā)育和屏障功能得到全面改善。

研究還發(fā)現(xiàn)，這一策略可以減少有害菌的暫時(shí)性增殖，降低炎癥因子水平，改善腸道局部免疫微環(huán)境，從而為長期菌群穩(wěn)定奠定基礎(chǔ)。雙重機(jī)制協(xié)作，使移植效果可控且持續(xù)，展現(xiàn)出明顯的科學(xué)優(yōu)勢。

02移植改善腸道代謝和微生態(tài)平衡

實(shí)驗(yàn)顯示，采用雙效組合移植不僅改變菌群結(jié)構(gòu)，還顯著改善宿主代謝。小鼠模型中，短鏈脂肪酸水平明顯提升，其中丁酸和丙酸分別較對照組增加約30％和25％，為上皮能量供應(yīng)和黏液分泌提供保障。

膽汁酸代謝格局也得到優(yōu)化，一級(jí)膽汁酸與次級(jí)膽汁酸比例趨于平衡，有利于脂質(zhì)代謝和免疫調(diào)節(jié)。

此外，移植后形成的正向反饋循環(huán)增強(qiáng)了腸道穩(wěn)定性：有益菌增多→短鏈脂肪酸水平提高→上皮再生能力增強(qiáng)→腸道環(huán)境進(jìn)一步優(yōu)化。

實(shí)驗(yàn)還發(fā)現(xiàn)，雙效組合改善了腸道內(nèi)微炎癥狀態(tài)，促使黏液層厚度增加并加強(qiáng)上皮屏障緊密連接蛋白表達(dá)，從而進(jìn)一步提升腸道抵抗力。

▲封裝FMT對接收機(jī)小鼠的影響。

整體來看，這種移植策略不僅增加菌群數(shù)量，更顯著增強(qiáng)功能，使代謝改善與菌群結(jié)構(gòu)優(yōu)化協(xié)同進(jìn)行，腸道微生態(tài)向健康穩(wěn)態(tài)傾斜，為未來精準(zhǔn)干預(yù)提供了可操作的科學(xué)依據(jù)。

03精準(zhǔn)移植的潛力與應(yīng)用前景

這一突破為精準(zhǔn)腸道微生態(tài)干預(yù)提供了新思路。小鼠模型顯示，雙效組合移植不僅改善腸屏障，還支持全身代謝，提示腸道菌群干預(yù)具有潛在臨床價(jià)值。

實(shí)驗(yàn)顯示，上皮再生能力顯著提高，黏液分泌增強(qiáng)，菌群互作網(wǎng)絡(luò)復(fù)雜度增加，整體生態(tài)環(huán)境更穩(wěn)健。

未來，糞菌移植可實(shí)現(xiàn)“量身定制”，根據(jù)個(gè)體菌群基礎(chǔ)精準(zhǔn)調(diào)整供體菌群，同時(shí)利用微膠囊確?；罹竭_(dá)腸道并發(fā)揮作用。雙效組合有助于維持腸道菌群長期穩(wěn)定，使腸道功能改善效果持續(xù)更久。

▲FMT后小鼠腸道微生物群結(jié)構(gòu)及關(guān)鍵細(xì)菌屬。

對于腸易激綜合征、炎癥性腸病及代謝性疾病患者，這一策略有望顯著提升治療效果，并降低傳統(tǒng)移植中菌群活性不穩(wěn)定帶來的風(fēng)險(xiǎn)。

此外，該方法為益生菌開發(fā)提供實(shí)踐依據(jù)，通過功能調(diào)控與物理保護(hù)雙重手段，實(shí)現(xiàn)菌群精準(zhǔn)調(diào)控和功能最大化，推動(dòng)臨床轉(zhuǎn)化與應(yīng)用發(fā)展。

04雙效組合推動(dòng)腸道精準(zhǔn)優(yōu)化

小鼠模型顯示，益生菌干預(yù)與微膠囊保護(hù)的雙效組合能夠顯著提升菌群移植的精準(zhǔn)性和功能表現(xiàn)。

上皮再生能力與黏液分泌明顯改善，整體腸道生態(tài)向健康穩(wěn)態(tài)傾斜。短鏈脂肪酸和膽汁酸代謝均得到優(yōu)化，使菌群結(jié)構(gòu)和代謝功能協(xié)同提升。

雙效組合不僅優(yōu)化了腸道屏障，也為精準(zhǔn)FMT和腸道微生態(tài)干預(yù)提供可行方案，展現(xiàn)潛在臨床應(yīng)用價(jià)值。

這一策略將腸道菌群移植從粗放干預(yù)推向精細(xì)化、可控化，為腸道精準(zhǔn)優(yōu)化開啟了新篇章。

注明參考文獻(xiàn)

Improving fecal transplantation precision for enhanced maturation of intestinal function in germ-free mice through microencapsulation and probiotic intervention

Furong Ba , Wei Wang , Yilun Huang , Lanjuan Li……

DOI: 10.1186/s40168-025-02204-9

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