Cell：通过膳食补充木糖有望改善异基因造血干细胞移植过程中抗生素治疗引起的移植物抗宿主病

在一项新的研究中，来自美国德克萨斯大学MD安德森癌症中心的研究人员确定了一种特定的肠道细菌参与异基因造血干细胞移植（allogeneic hematopoietic stem cell transplantation, allo-HSCT）期间抗生素治疗诱导的移植物抗宿主病（graft-versus-host disease, GVHD）的进展，并发现营养补充可以在临床前动物模型中预防抗生素引起的GVHD。相关研究结果发表在2022年9月29日的Cell期刊上，论文标题为“Mucus-degrading Bacteroides link carbapenems to aggravated graft-versus-host disease”。

在论文通讯作者、德克萨斯大学MD安德森癌症中心基因组医学副教授Robert Jenq和论文第一作者、德克萨斯大学MD安德森癌症中心博士后Eiko Hayase的领导下，这些作者发现某些抗生素改变了肠道的糖成分，迫使一种通常有益的细菌消耗肠道内膜的粘蛋白（mucin），从而导致GVHD等并发症。

Hayase说，“了解这类细菌喜欢某些类型的糖，我们假设添加一种糖，在某种程度上会分散它们攻击肠道中粘蛋白的注意力，减少这些影响。通过这些模型的营养变化，我们了解到我们可以改变肠道微生物组的功能，并帮助避免不良事件。”

allo-HSCT是一种专门治疗白血病和淋巴瘤等血癌的方法：患者从供者那里接受健康的造血干细胞，以取代他们自己体内恶性的或因其他治疗而受损的造血干细胞。在allo-HSCT移植过程中，经常让受者服用的广谱抗生素与GVHD---供者的免疫细胞会攻击接受者的组织---发生的增加有关，但其根本原因仍不清楚。

预防接受allo-HSCT移植的患者在抗生素治疗后出现并发症的一种选择是粪便微生物群移植（fecal microbiota transplantation, FMT），这是一种将健康的肠道细菌从经过筛选的供者转移到受者的消化道中的临床过程。然而，这种方法尚未在随机临床试验中得到研究，突显了对有助于预防并发症的替代性治疗策略的需求尚未得到满足。

在这项新的研究中，用美罗培南（meropenem）---一种常用的广谱抗生素---治疗接受allo-HSCT移植的实验室动物模型，导致了结肠粘液层变薄和肠道GVHD。有趣的是，通过抗生素对有益细菌的清除和肠道内膜中特定细菌物种多形拟杆菌（Bacteroides thetaiotaomicron, BT）的扩大，它们的肠道微生物组发生了明显的变化。

图片来自Cell, 2022, doi:10.1016/j.cell.2022.09.007。

进一步的实验显示，在美罗培南治疗后，肠道中木糖的数量明显减少。注意到这一点后，这些作者给这些动物提供口服的木糖作为营养补充剂，发现肠道粘液层再次变厚，因为多形拟杆菌能够优先消耗木糖而不是粘蛋白。

虽然以前的研究工作已探究了肠道微生物组及其与炎症和GVHD的关系，但是这项新的研究能够具体确定负责导致粘液层变薄的细菌。此外，以前没有人清楚地了解肠道中的糖成分如何被抗生素改变，或者它如何影响异体造血干细胞移植后发生的GVHD。

Jenq说，“我们不知道以前有谁尝试过用补充糖分的策略来抑制GVHD引起的肠道炎症，所以这提供了一个引人注目的低风险方法来帮助那些在allo-HSCT移植过程中需要使用广谱抗生素来治疗感染的患者。这是一种新颖的方法，我们很高兴致力于将它转化为人体试验。如果用特定的糖分子进行营养补充在人类中也有同样的效果，它可能简化我们开发针对类似并发症的治疗策略的方式。”

这些作者强调，广谱抗生素对接受allo-HSCT移植的患者仍然有益，需要开展进一步的研究以了解如何在临床试验中评估这种方法。目前，他们正在收集接受骨髓移植的患者的人类拟杆菌样本，以探究它们是否也会优先分解粘蛋白。（生物谷 Bioon.com）

参考资料：

Eiko Hayase et al. Mucus-degrading Bacteroides link carbapenems to aggravated graft-versus-host disease. Cell, 2022, doi:10.1016/j.cell.2022.09.007.