冻存自己“年轻健康”的便便,防老治病重焕活力?
Dan Robitzski 2022-07-26
自体粪菌移植会成为像脐带血一样的存在吗?

编者按:

疾病、衰老等多种功能情况都会改变肠道菌群,造成菌群失调。那么保存自己年轻健康时的粪便,是否能够帮助我们重唤自身肠道菌群的青春活力呢?近期,刘洋彧、Scott Weiss 和 Shanlin Ke 在 Trends in Molecular Medicine 杂志上就此观点发表了综述文章。

今天,我们特别编译 The Scientists 对刘洋彧和 Scott Weiss 的采访。希望本文能够为相关的产业人士和诸位读者带来一些启发和帮助。

     
自体粪菌移植

个性化医疗的未来可能依赖于一个人的过去。鉴于肠道微生物对人体健康状况的影响,布莱根妇女医院和哈佛医学院的研究人员提出了一个不同寻常的设想:人们可以在年轻、身体健康的时候储存粪便,以便在健康状况出现问题的时候把它们移植回体内。

这个想法,6 月 30 日以观点文章刊发在 Trends in Molecular Medicine 杂志上,它源自于自体粪菌移植(FMT)的存在——一种使用自身粪便的FMT。研究人员认为,这种FMT可以在未来使个体微生物组恢复活力,这样做可能有助于预防从肥胖到哮喘之类的各种疾病,尽管他们很谨慎,并没有直言有明确的证据表明这种操作会有实际作用。

近期 The Scientists 采访了该综述的两位作者——刘洋彧和 Scott Weiss。

Q1:我想我以前从来没有看到过把粪便样本储存起来以恢复菌群活力的想法。首先,能谈谈这个想法最初来自于哪里吗?

刘洋彧(以下简称Y-Y L):去年 7 月,我的同事兼长期合作伙伴 Scott Weiss 教授转发了《纽约时报》发表的一篇文章,题为《你正在失去微生物,但“再野化”是让它们回来的方法吗?》。这就是我们决定写这篇文章的原因:我们认为用从非工业社会(比如非洲的哈扎人)收集样本来“再野化”微生物组听起来很荒谬,我们不相信这能起作用。

它甚至可能对生活在工业化社会的群体有害,因为工业化前的微生物组和工业化后的生活方式和饮食模式之间相当不匹配。

我们考虑过这个问题,并想出了一个替代方案。我们称之为让人类微生物组“再恢复”。简单而言,我们希望在宿主更健康、更年轻的时候收集样本,然后在未来使用这些样本进行治疗。

Q2:能解释一下为什么移植工业化前微生物组可能很危险吗?

Scott Weiss(以下简称SW):我认为主要的问题的是这些工业化前人群的饮食和生活方式与当前的饮食和生活方式不匹配。我们讨论的另一点是伦理问题。将非洲一些土著部落的微生物组取出来,并用于商业化,不一定符合伦理。因此,出于这两个原因,我认为这不是一个好办法。

正如刘所说,这就是让我们开始思考这个想法的动力。我们在文章中提出了一系列问题,以及我们认为支持这一观点的数据和为什么能够支持。

老实说,我认为这个想法还需要做更多的研究。这不像是,“哦,让我们去做吧,它肯定会奏效,我们会进行下一步。”我的意思是,在完全实现这样的想法之前,我们需要更多的信息。但是,作为未来研究的框架,我们仍然认为它很有价值。

Y-Y L:我们的想法可以被认为是一种个人微生物组服务。除了治疗艰难梭菌感染,我们还想知道能否有更广泛的潜在应用价值。

Q3:无论是再野化还是再恢复,你们能解释一下储存样本并改变微生物组以使其恢复到早期状态的动力或动机吗?

SW:没有确凿的证据表明年轻、健康的成人微生物组可以保护你免受疾病的发展。我的意思是,我们的想法是,在肥胖和衰老等领域,微生物组在这些疾病恶化之前就会变得异常。不仅来自人类研究,还是来自模式生物和动物研究都证明了这一点。

我不认为,你只做自体 FMT,而不做任何其他关于健康生活方式的事情,就会起到保护作用的。我的意思是,我们认为这是以绿色食物为基础的健康饮食、保持理想体重、适当锻炼、减轻压力以及所有其他事情的重要组成部分。应该在所有其他促进健康的行为背景下,看待健康微生物组的好处,而不是孤立地去看待。

我认为我们应将其视为未来研究的框架,不仅仅是“哦,我们应该去做这个。我们知道它会起作用。”

Q4:这实际上是我欣赏这篇文章的地方之一:你们在整个过程中列出了注意事项、局限性和未知因素。基于这些,你们有多大信心认为这对这样做的人是有益的?

SW:我认为这就像其他事情一样:你必须做研究然后再看。做研究总会涉及到你将如何分配你的时间的问题。有很多事情可以去做。显然,我们认为这确实值得额外的工作。

我们也不是唯一这样想的人。新加坡成立了一家公司,正在做与我们在文章中提出的设想一模一样的事情。这发生在我们写完文章之后、文章发表之前,所以很明显还有其他人这么想。我们也已经与风险投资家和其他对预防衰老和疾病感兴趣的人进行过交流,他们对此很感兴趣。

我不认为我们可以对你说,“哦,我们认为这有 60% 的可能性会奏效。”我不认为是这样。我认为有一些提示表明这是值得的。而且,我们认为这篇文章供的是一个未来研究的框架。这篇文章提供了一种尝试解决这个问题的方法。

Y-Y L:这不是一篇原创研究文章,而是一篇观点文章,对吧?它希望促进这样一种想法,即希望更多的人认真考虑潜在的注意事项和可能的挑战。但总的来说,我们认为这是一个非常有前景的方向,尽管大部分证据来自临床前模型,很少来自人体研究,但我们认为对于某些应用场景,这个想法是非常有前景的。

Q5:你们能谈谈那些与潜在投资者的交流是如何进行的吗?你们是否计划以商业方式探索这个想法?

SW:我认为我们的优势在于我们是做研究的科学家。这是我们的身份,也是我们的工作。正如我所说,我们将这篇文章视为研究计划的框架,以及看待微生物组研究的一种方式。

我想做一个类比,有大量证据表明热量限制和间歇性禁食可能有助于长寿。但是,没有人研究过、没有人知道的一件事是,这种饮食模式对肠道菌群的影响是什么?

所以,这又是一个例子,不同且重要的健康行为之间存在密切联系:你怎么吃,吃多少,吃什么类型的食物,所有这些显然会对肠道微生物组和疾病发展产生影响。

如果动物模型中有证据表明小鼠和大鼠在这种间歇性禁食的情况下活得更久,那么在这种情况下研究肠道菌群可能有助于弄清楚间歇性禁食的实际运作机制,不过现在还没有人知道。

通过观察模式生物的数据,刘在比较早期的时候发现的一个现象是,在这些模式生物死亡之前,肠道菌群发生了显著的变化。再一次,有可靠的证据表明肠道菌群的变化可能与长寿有关。但我们不知道具体是如何关联的。

尽管关于自体 FMT 还有很多问题,但我们从艰难梭菌感染的经验中得知,这是非常安全的。大多数艰难梭菌感染患者病情严重,患有癌症或其他一些重大疾病。然而,在治疗这些患者时,这种疗法几乎没有副作用。

虽然我们需要做更多研究,但这种方法似乎非常安全且风险相对较低。因此,这也涉及到如何做到这一点以及它是否可行的演算。

这种方法会在明天发生吗?还是十年后呢?那我的答案是,绝对是十年后,不是明天。

Y-Y L:这个想法与脐带血库的想法非常相似。它已经有一段时间了。所以现在,我们只想在非常低的温度下保存粪便样本,比如使用液氮储存。

Q6:就可能的后续步骤和需要收集的数据类型而言,是否有任何特殊的情况阻碍研究人员弄清楚自体 FMT 是否会对健康有益?

Y-Y L:我认为建立临床前模型是一回事,但要真正进行临床试验,这可能会非常昂贵,因为我们还在谈论收集样本,而对于未来的使用,可能需要几十年。

SW:我认为,不同疾病发作的时间点为思考如何做到这一点提供了机会。 例如,像先兆子痫这样的疾病基本上会在怀孕九个月后发生。 因此,你可以在怀孕的头三个月收集粪便样本,并将孕早期的粪便样本与后三个月的疾病联系起来。

哮喘是另一种疾病,90% 的哮喘发生在六岁之前。 而且我们知道,例如,剖腹产与哮喘风险和异常菌群有关。你可以为婴儿进行自体甚至母体 FMT 的临床试验,并且可以在一个相对不会太长的时间范围里去做这件事。

事实上,这是一个很棒的想法。我们应该为此写一份基金申请,因为这是我们可以做的。相反,你难以找到 10 万人,在 30 岁时观察他们的微生物组,然后持续跟踪直到他们 90 岁。你不可能进行这项研究。因为它实在太贵太难了。

但是,你对不同疾病以及它们的起源了解得越多,你就越能定制各种临床研究,并以有意义的方式、合理的成本去解决问题。还有关于热量限制的想法,我对这个想法感到非常兴奋。我认为,如果可以的话,我们将努力实现这一想法。

我的意思是,据我们所知,可能有一些微生物组数据还没有被研究过。我们可以做一些快速的数据挖掘并获得一些想法。哮喘的想法,先兆子痫的想法,都是现在可以做的。我认为这些想法的关键是知道自体 FMT 是相对安全的,然后思考我们如何尽可能多地利用这一点来预防疾病。

Q7:你们的文章中有这样一个假设,即一个健康的人储存他们的粪便样本,然后在生病后,他们向医生问诊,并通过移植而恢复健康。说到使用,何时以及如何知道是时候用掉他们的样本并进行移植呢?

SW:再一次,让我们以脐带血为例,因为我认为这很有用。你储存了你的脐带血样本,突然,一个孩子在 6 岁时患上了急性白血病,需要进行骨髓移植。这是一种非常严重的疾病。但是,拥有脐带血意味着他们可以进行自体骨髓移植,这种移植不易引起人类白细胞抗原相关的并发症,更安全,可以立即进行治疗疾病。

我认为,像肥胖、衰老、自身免疫性疾病等疾病的发生时间要微妙得多,这背后的秘密我们还不知道。不过我认为我们在微生物组和哮喘之间确实观察到一些迹象,我们觉得你可能应该在生命的早期,可能是在三岁之前,做自体 FMT。

这取决于疾病本身,我们对肥胖、衰老、自身免疫和冠状动脉疾病的了解比对其他的一些疾病了解更少。但是,一般来说,对于所有的疾病和治疗,都应该越早越好,对吗?你等待的时间越长,疾病越成熟,治疗就越有可能不起作用。

不过,这显然还涉及到其他方面。我们并不是说——我认为这是非常重要的——你只需要做移植手术,然后就结束了。除了移植粪菌你还需要做其他的事情,例如饮食干预。

Q8:你们的研究说“为了保护人类的长期健康,有必要创造一个全球性的‘微生物诺亚方舟’。”你们能详细解释一下这是什么意思吗?

Y-Y L:我想澄清一下,诺亚方舟,即所谓的微生物库,这个项目是由罗格斯大学的一些科学家发起的。他们想保护人类微生物组的多样性。

而我们的想法更像是一种个人的诺亚方舟。我们希望这是属于你自己的个人微生物组,供你将来使用。我们之所以要提到微生物组库,是因为它们也依赖于这些所谓的低温保存技术。例如,我们正在使用液氮来储存样品。

话虽如此,我认为从技术角度来看,我们面临着同样的问题。我们需要解决长期安全存储问题。对于这个特定的计划,我们已经进行了一项非常有趣的前瞻性研究,展示了一些有前景的结果,即长期存储是可行的。这让我们更有信心做到这一点。然后我们还可以将我们自己的样本存储很长时间。

当然,还需要做更多的研究。因为我们不仅希望将样本存储很长时间,我们还希望确保这些微生物仍然存活着。

原文链接:

https://www.the-scientist.com/news-opinion/banking-previous-poos-could-a-transplant-of-feces-from-your-past-heal-you-70180

作者|Dan Robitzski

编译|Dayu

审校|617

编辑|豫小鱼

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