灭活粪菌移植对艰难梭菌的体外抑制作用评估:揭示活菌在粪菌移植疗法中的关键角色

《World Journal of Microbiology and Biotechnology》:Evaluation of the efficacy of inactivated fecal transplants against Clostridioides difficile: an in vitro study

【字体: 时间:2026年02月01日 来源:World Journal of Microbiology and Biotechnology 4

编辑推荐:

  本研究针对粪菌移植(FMT)中供体筛选严格、成本高昂的问题,探讨了灭活粪便制剂是否保留抗艰难梭菌(CD)活性。研究人员对供体粪便样本进行了机械、热和化学共八种灭活处理,并通过体外抑制实验评估其抗CD效果。结果显示,只有含活菌的样本能有效抑制CD生长,而完全灭活的样本则无此活性,表明活菌是FMT发挥治疗作用的核心。这为优化FMT策略提供了重要实验依据。

  
在微生物组研究方兴未艾的今天,粪菌移植(Fecal Microbiota Transplantation, FMT)已成为治疗复发性艰难梭菌(Clostridioides difficile)感染的有效手段。然而,这种疗法面临着一个棘手难题:严格的供体筛选程序不仅大大限制了合格供体的数量(仅有3-13.5%的申请者符合标准),还显著增加了治疗成本。更令人担忧的是,即使经过严格筛查,FMT仍存在传播病原体或耐药菌的风险,曾有报道称患者在接受FMT后出现产超广谱β-内酰胺酶(ESBL)大肠杆菌菌血症甚至死亡的案例。这些安全隐患促使研究人员思考:是否有可能通过使用灭活粪便制剂,在保持疗效的同时降低风险?
近期一些临床观察提出了有趣的可能性——细菌活力可能并非FMT起效的绝对必要条件。例如,有研究表明无菌过滤的粪便滤液同样能有效治疗复发性艰难梭菌感染(rCDI)。更引人注目的是,美国FDA最近批准了一款基于人微生物群的活体生物治疗产品(VOWST),该产品通过乙醇处理富集了芽孢杆菌门(原厚壁菌门)孢子。这些进展激发了法国巴黎公立医院联盟(AP-HP)粪菌移植中心研究团队的好奇心:灭活粪便制剂是否真的能保留抗艰难梭菌活性?
为回答这一关键问题,研究团队在《World Journal of Microbiology and Biotechnology》上发表了一项精心设计的体外研究。研究人员收集了三名筛选不合格供体的粪便样本,系统比较了八种不同灭活处理方式(包括机械过滤、巴氏消毒、高压灭菌、廷德尔灭菌法以及乙醇处理)对样本中细菌活力及抗艰难梭菌活性的影响。
研究采用的关键技术方法主要包括:从巴黎公立医院联盟(AP-HP)粪菌移植中心获取三名筛选不合格供体的粪便样本;应用机械过滤(系列滤膜过滤和超滤离心)、热灭活(巴氏消毒、廷德尔灭菌法和高压灭菌)以及化学处理(50%和70%乙醇)共八种灭活方案;通过需氧和厌氧培养计数评估细菌活力;采用抑菌圈法测定不同处理样本对两株艰难梭菌(核糖体型027的R20291株和核糖体型012的630株)的抑制能力,以万古霉素为参照。
材料与方法
研究选用三名经法国粪菌移植小组(GFTF)指南筛查不合格的供体粪便样本,排除了已知病原体携带者,确保实验材料的安全性。所有样本均经过系统处理:先稀释过滤获得基础样本,再分别进行机械(系列过滤与超滤)、热力(巴氏消毒、廷德尔灭菌、高压灭菌)和化学(乙醇处理)灭活。细菌活力通过哥伦比亚血琼脂和沙氏琼脂的需氧/厌氧培养进行量化;抗CD活性则通过抑菌圈实验评估,以万古霉素为阳性对照。
结果
微生物活力分析显示,机械过滤(0.22μm滤膜过滤)、巴氏消毒(90°C 1.5小时)和高压灭菌(121°C 20分钟)能完全消除细菌生长,达到检测阈值以下。廷德尔灭菌法(60°C循环加热)和乙醇处理(50%或70%)仅部分降低菌群活力,尤其对厌氧菌效果有限。抗CD活性测试表明,只有含活菌的样本(如廷德尔灭菌处理的样本)能显著抑制CD生长,其效果与未处理粪便相当;而完全灭活的样本(如过滤或高压灭菌样品)则无任何抑制活性。统计学分析证实,含活菌样本的抑菌效果与天然粪便无显著差异。
讨论
本研究通过系统评估不同灭活方式,证实活菌是粪便制剂发挥抗艰难梭菌作用的必要条件。这一发现与部分临床报道(如无菌滤液的有效性)存在差异,提示体外模型与体内环境的复杂性可能不同。研究人员指出,尽管灭活样本可能保留微生物组的其他活性成分(如代谢产物或病毒颗粒),但这些组分在体外条件下不足以抑制CD生长。该结论强调了活菌在FMT疗法中的核心地位,为优化制剂策略提供了实验依据。未来需扩大样本量并开展体内研究,以验证灭活制剂在临床场景中的潜在价值。
研究结论明确:在体外模型中,活菌是粪便微生物群抑制艰难梭菌的关键因素。完全灭活的粪便制剂(如过滤或高压灭菌样品)即使保留了微生物组的其他成分,也丧失了抗CD活性。这一发现强调了活菌在FMT治疗机制中的核心地位,对开发更安全、标准化的微生物疗法具有重要指导意义。研究结果提示,未来针对rCDF的治疗策略需平衡活菌数量与安全性,而非简单追求完全灭活。该成果为理解FMT作用机制和优化治疗策略提供了坚实的实验基础。
相关新闻
生物通微信公众号
微信
新浪微博

知名企业招聘

热点排行

    今日动态 | 人才市场 | 新技术专栏 | 中国科学人 | 云展台 | BioHot | 云讲堂直播 | 会展中心 | 特价专栏 | 技术快讯 | 免费试用

    版权所有 生物通

    Copyright© eBiotrade.com, All Rights Reserved

    联系信箱:

    粤ICP备09063491号