Science：一种经过改造的肠道细菌有望对抗肾结石

来源：100医药网 2025-07-26 14:45

人类肠道微生物组已被证实以多种方式影响健康。不同细菌的种类和丰度会影响从系统到神经系统等多个方面。如今，来自斯坦福大学的研究人员正在利用肠道微生物组对抗疾病的潜力，通过基因改造某些细菌来减少导致肾结石的物质。如果科学家们成功地改造了肠道细菌，这将导致对多种疾病的治疗。

然而，一项发表在《科学》杂志上的新研究表明，这并非一项简单的任务。研究人员使用了已存在于人类微生物组中的细菌Phocaeicola vulgatus，并对其进行改造，使其能够分解草酸盐并消耗来自海藻的营养物porphyran。通过增加或减少porphyran来控制Phocaeicola vulgatus的数量 减少用量则会因食物短缺导致该细菌死亡。

这项研究分为三个部分：第一部分在大鼠身上测试了这种改造后的细菌，第二部分是一项针对健康人类的临床试验，第三部分是一项针对患有肠道高草酸尿症（EH）的人的临床试验。EH是一种身体从食物中吸收过多草酸盐的疾病，如果不治疗，会导致肾结石和其他肾脏问题。

在这项研究的第一部分，饮食中草酸含量增加的大鼠在它们的肠道微生物组中添加了这种经过改造的细菌后，尿液中的草酸含量减少了高达47%。随后，研究人员通过一种已知在人类中会导致EH并发症的胃旁路手术在大鼠身上诱发EH。他们的结果令人鼓舞。

他们指出： 手术导致接受对照菌株定植的大鼠尿液草酸盐水平增加51%，而携带草酸盐降解菌株的大鼠中这一增加完全被消除。 此外，当不再向大鼠提供porphyran 时，这种经过改造的细菌成功被清除。

随后，研究人员在39名健康人类参与者中开展了一项I/IIa期临床试验，测试了这种经过改造的细菌。他们的研究结果表明，人类体内的这种细菌定植呈剂量依赖性 即随着porphyran的增加，Phocaeicola vulgatus的数量也随之增加，而且在大多数情况下，移除porphyran后，这种定植可被逆转。然而，有两名参与者即便在接受治疗后，其肠道微生物组中仍检测到Phocaeicola vulgatus的持续存在。

这表明这种细菌通过与肠道微生物组中其他细菌交换遗传物质发生了突变。幸运的是，这两名参与者并未因长期定植而出现任何危险副作用。然而，这种突变凸显了该过程仍存在的一些问题。

针对EH患者的结果表明这些患者虽然存在问题，但仍取得了一些进展。9名EH患者中有6人接受了治疗，平均而言，他们的尿液中草酸盐含量减少了27%。这一结果尚未达到学显著性，但为未来更大样本量的研究提供了希望。

EH患者组还显示出这种经过改造的细菌发生一定程度基因突变的证据。随着时间推移，这种改造后的Phocaeicola vulgatus因与周围细菌菌株发生基因转移，其功效逐渐降低。但这并未对参与者造成不良影响。

这项研究证实仍存在一些挑战，但进展正在取得。未来研究可帮助优化方法并降低这种改造细菌发生突变的风险。研究人员总体持乐观态度，指出 我们证明了可通过工程化肠道共生菌在人体内实现长期高水平定植。若受试者获得适当胃部保护，单剂菌株给送即可实现定植，且即使在高剂量porphyran条件下，这种治疗仍安全且耐受性良好。 （100yiyao.com）

参考文献：

Weston R. Whitaker et al, , Science (2025). DOI: 10.1126/science.adu8000.