肠道细菌可以治愈结肠损伤

诸平

据瑞士洛桑联邦理工学院{Swiss Federal Institute of Technology Lausanne/Ecole Polytechnique Federale de Lausanne (EPFL)}2025年3月17日提供的消息，肠道细菌可以治愈结肠损伤（Gut bacteria heal the colon）。

3D illustration of Clostridium scindens in the intestine. Credit: K. Schoonjans (EPFL)

科学家们发现了一种肠道细菌——梭状芽胞杆菌（Clostridium scindens），是如何通过恢复胆汁酸(bile acid)平衡来帮助治愈肠道损伤的。他们的发现可能为溃疡性结肠炎（一种慢性炎症性肠病）的新疗法铺平道路。(Scientists have uncovered how a gut bacterium, Clostridium scindens, aids in healing intestinal injuries by restoring bile acid balance. Their findings could pave the way for new treatments for ulcerative colitis, a chronic inflammatory bowel disease.)

人体肠道是数万亿细菌的家园，这些细菌在消化、免疫和整体健康中起着至关重要的作用。当这种微生物平衡被扰乱时，它会导致慢性疾病的发展，如溃疡性结肠炎（ulcerative colitis简称UC），这是一种大肠炎症。对于一些患者，目前的治疗提供有限的缓解或具有显著的风险，包括免疫抑制。研究人员目前正在探索恢复肠道健康的替代方法，重点关注微生物群治愈肠道内膜的能力。

UC的特征之一是缺乏某些胆汁酸，胆汁酸是帮助消化脂肪和调节肠道健康的分子。这些分子不仅仅是由肝脏产生的，它们还会被肠道细菌进一步加工成支持肠道愈合的形式。UC患者通常表现出较低水平的这些微生物胆汁酸（microbial bile acids），这表明它们的修复可以促进康复。相关研究结果于2025年3月10日已经在《EMBO分子医学》（EMBO Molecular Medicine）杂志网站在线发表——Antoine Jalil, Alessia Perino, Yuan Dong, Jéromine Imbach, Colin Volet, Eduard Vico-Oton, Hadrien Demagny, Lucie Plantade, Hector Gallart-Ayala, Julijana Ivanisevic, Rizlan Bernier-Latmani, Siegfried Hapfelmeier, Kristina Schoonjans. Bile acid 7α-dehydroxylating bacteria accelerate injury-induced mucosal healing in the colon. EMBO Molecular Medicine, 10 March 2025. DOI: 10.1038/s44321-025-00202-w. https://www.embopress.org/doi/full/10.1038/s44321-025-00202-w

参与此项研究的除了来自瑞士洛桑联邦理工学院(Laboratory of Metabolic Signaling, Institute of Bioengineering, School of Life Sciences, Ecole Polytechnique Fédérale de Lausanne, Lausanne, Switzerland; Environmental Microbiology Laboratory, School of Architecture, Civil and Environmental Engineering, Ecole Polytechnique Fédérale de Lausanne, Lausanne, Switzerland)的研究人员之外，还有来自瑞士伯尔尼大学(Institute for Infectious Diseases, University of Bern, Bern, Switzerland)、瑞士洛桑大学（Metabolomics Platform, Faculty of Biology and Medicine, University of Lausanne, Lausanne, Switzerland）的研究人员。

由瑞士洛桑联邦理工学院（EPFL）的克里斯蒂娜·斯库恩贾斯（Kristina Schoonjans）和瑞兹兰·贝尔尼尔-拉特马尼（Rizlan Bernier-Latmani）领导的研究小组已经发现了梭状芽孢杆菌（Clostridium scindens），一种将初级胆汁酸转化为7α-去羟基胆汁酸（7α-dehydroxylated bile acids），在肠道愈合中起关键作用。他们的研究表明，在肠道中补充这种细菌可以改善结肠损伤的恢复，为UC和相关疾病提供了一种新的潜在治疗方法。

研究人员在患有结肠炎（一种模仿UC的疾病模型）的小鼠身上验证了他们的假设。他们将梭状芽孢杆菌（Clostridium scindens）引入一些老鼠体内，而另一些则未进行处理。然后，研究小组通过测量体重减轻、结肠炎症和肠道愈合指标来监测小鼠的恢复情况。

接受梭状芽胞杆菌（Clostridium scindens）治疗的小鼠恢复得更快，炎症减少，肠壁再生增强。研究人员发现，这些效果依赖于TGR5(Takeda G protein‐coupled receptor 5)，而TGR5是一种响应7α-去羟基胆汁酸的受体，它刺激肠干细胞的增殖和分化。当他们在缺乏这种受体的老鼠身上测试这种疗法时，这种益处消失了，这证实了胆汁酸代谢对愈合是必不可少的。

为了进一步验证他们的发现，他们分析了患者数据，以确定人类是否也有类似的机制。他们发现UC患者体内7α-去羟基胆汁酸与肠细胞更新受损密切相关。这加强了胆汁酸代谢和肠道愈合之间的联系。该研究的共同第一作者安托万·贾利尔（Antoine Jalil）说：“我们的发现强调了以微生物群为目标的策略在调节胆汁酸代谢和促进肠道愈合方面的潜力。”

与专注于抑制炎症的传统治疗方法不同，这种方法针对的是潜在问题：肠道自我愈合能力受损。通过益生菌恢复天然胆汁酸平衡，该策略可以为UC患者提供另一种更可持续的治疗选择。虽然需要进一步的研究来探索其临床应用，但这些发现强调了基于微生物组的干预措施的治疗潜力。

本研究得到了瑞士国家科学基金会(Swiss National Science Foundation简称SNSF, Switzerland)的资助(310030_189178; CRSII5_180317/1; CRSII5_180317/1; CRSII5_180317/1)。 

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Abstract

Host-microbiome communication is frequently perturbed in gut pathologies due to microbiome dysbiosis, leading to altered production of bacterial metabolites. Among these, 7α-dehydroxylated bile acids are notably diminished in inflammatory bowel disease patients. Herein, we investigated whether restoration of 7α-dehydroxylated bile acids levels by Clostridium scindens, a human-derived 7α-dehydroxylating bacterium, can reestablish intestinal epithelium homeostasis following colon injury. Gnotobiotic and conventional mice were subjected to chemically-induced experimental colitis following administration of Clostridium scindens. Colonization enhanced the production of 7α-dehydroxylated bile acids and conferred prophylactic and therapeutic protection against colon injury through epithelial regeneration and specification. Computational analysis of human datasets confirmed defects in intestinal cell renewal and differentiation in ulcerative colitis patients while expression of genes involved in those pathways showed a robust positive correlation with 7α-dehydroxylated bile acid levels. Clostridium scindens administration could therefore be a promising biotherapeutic strategy to foster mucosal healing following colon injury by restoring bile acid homeostasis.