《Science》阐明慢性肾病恶化新机制：肾脏清除能力下降竟“喂养”肠道坏菌，产生毒素加速肾损伤
来源：iNature 2026-03-24 14:43
当硝酸盐存在时，肠杆菌科细菌成为吲哚的主要来源，从而增加毒素的产生并加速病情发展。阻断一氧化氮的生成能够减少这种有害循环，这表明可能存在一种治疗方法。
慢性肾病（CKD）与肠道内肠杆菌科细菌的粪便丰度升高有关，但这种变化背后的生态驱动因素及其对疾病进展的影响尚不清楚。尿毒症毒素硫酸吲哚酚是由肠道微生物产生的吲哚在肝脏中转化而成的。
2026年3月19日，加利福尼亚大学戴维斯分校Andreas J. Bäumler团队在Science 在线发表题为Host-derived nitrate fuels indole production by Escherichia coli to drive chronic kidney disease progression的研究论文。
该研究发现，在腺嘌呤诱导的慢性肾病小鼠中，硫酸吲哚酚清除能力的下降导致了黏膜中编码诱导型一氧化氮合酶（iNOS）的基因表达升高。由此导致的腔内硝酸盐水平上升通过硝酸呼吸作用促进了大肠杆菌的生长。
慢性肾病患者的粪便微生物群在无氧培养中产生的吲哚比健康对照组的粪便更多，但仅在存在硝酸的情况下如此。硝酸增强了大肠杆菌对吲哚的生产，从而加重了慢性肾病小鼠的肾脏病变，而抑制 iNOS 则可缓解这一情况。
慢性肾病（CKD）是一种肾脏功能逐渐衰退的疾病，据估计影响着 3700 万美国成年人，并导致每 10 万人中有 14.6 人死亡。一旦肾脏受损，它会妨碍肠道微生物群所产生的有毒代谢物（称为尿毒症毒素）的清除，从而导致生理功能进一步恶化和肾衰竭的进展。慢性肾病与一种微生物群失衡有关，其特征是肠杆菌科的丰度增加。
将慢性肾病患者的粪便微生物群移植到接受抗生素治疗的小鼠或无菌小鼠体内，会使血浆中尿毒症毒素和肌酐（肾损伤的标志物）的水平高于从健康对照组转移来的粪便样本。相比之下，在体外分批培养中，慢性肾病患者的微生物群产生的尿毒症毒素并不比健康对照组的多。
因此，尽管许多尿毒症毒素的微生物来源是明确的，但目前尚无确凿证据表明在慢性肾病期间微生物群组成或功能的变化与尿毒症毒素生成的增加有关。
大肠杆菌产生的吲哚会加速无菌小鼠因腺嘌呤而引发的慢性肾病（图源自Science ）
该研究旨在探究慢性肾脏病期间肠杆菌科细菌数量增多的生态学原因，并确定其对疾病进展的影响。该研究在实验鼠身上进行研究后发现，硫酸吲哚酚水平的升高会增加一氧化氮的生成量，而一氧化氮在结肠中会分解为硝酸盐。硝酸盐会促进肠杆菌科细菌的生长，而这种细菌正是产生吲哚的来源。
当硝酸盐存在时，肠杆菌科细菌成为吲哚的主要来源，从而增加毒素的产生并加速病情发展。阻断一氧化氮的生成能够减少这种有害循环，这表明可能存在一种治疗方法。
参考消息：https://www.science.org/doi/10.1126/science.ady5217
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