

一年多的时间里,悉尼·斯奈德每天排便多达30次。为了治疗一次早期的胃部感染,她接受了一种强力的三种不同抗生素的组合治疗,但这些药物的作用有些过头了。抗生素消灭了她肠道菌群的大部分,而在由此产生的细菌真空中,出现了一个新问题:艰难梭菌,也称为C. diff。
这种细菌菌株以引起剧烈甚至致命的肠道感染而闻名。C. diff给她的生活带来的痛苦和混乱迫使斯奈德辞职,她甚至搬到了圣达菲,希望住在“这个充满好氛围的无压力小镇”能帮助她康复。但她说,“这不能治疗C. diff,所以没用。”
讽刺的是,通常能成功治疗C. diff的方法,恰恰是导致它产生的罪魁祸首:广谱抗生素。斯奈德经历了四轮这样的治疗,但每一轮都只是让病情变得更糟。最后,一位传染病专家建议她可能可以接受粪便微生物移植,俗称“粪便移植”,或FMT。
其理念是通过大量多样的细菌来补充肠道微生物群,这些细菌与C. diff争夺资源,从而阻止该菌种失控繁殖。该手术通常通过结肠镜检查,将健康捐赠者的处理过的粪便样本引入患者的肠道。对斯奈德来说,这次治疗是救命的:移植后的几天里,她说她一年来第一次没有腹泻。
当斯奈德在2013年接受FMT时,它还是新鲜事物且带有禁忌色彩。如今,五年多过去了,该手术在治疗C. diff感染方面已被证明非常成功——据估计有效率高达90%——研究人员正在测试其对其他胃肠道疾病的治疗潜力。目前最前沿的是炎症性肠病,如克罗恩病和溃疡性结肠炎,其中肠道细菌可能起着关键作用。然而,到目前为止,使用FMT治疗这些疾病的尝试尚未得出明确结论,缓解率(疾病变得不活跃)约为25%。
一些研究人员认为,成功的关键可能在于捐赠者的粪便。事实证明,在治疗某些疾病时,并非所有粪便都生而平等。弄清楚什么构成优质粪便,可能有助于科学家识别出这些所谓的“超级排便者”,并提高治疗的成功率。
寻找世界上最好的排便者
研究表明,肠道菌群失调,或某些细菌家族失衡,可能在克罗恩病和溃疡性结肠炎的发病和严重程度中起着部分甚至关键作用。同时,一些最近的研究已经发现,粪便捐赠者的微生物群越多样化——也就是说,肠道中存在的不同细菌种类越多——接受者的成功率就越高。在一个案例中,38名溃疡性结肠炎患者中只有9人通过治疗得到了改善,而这9人中有7人接受了同一位捐赠者的移植。
这些发现共同促使新西兰奥克兰大学的分子生物学家贾斯汀·奥沙利文等人提出了“超级捐赠者”的设想,其微生物群包含正确的微生物组合,可以将患病的肠道转变为健康的肠道。
奥沙利文说:“对于某些疾病……似乎微生物群的多样性发生了变化,这与这些综合征相关。这是一个非常有趣的事情,因为在某些情况下,微生物群可能具有致病性。”“[如果]我们能将微生物群恢复到所谓的健康状态,这可能会缓解或预防疾病的发生。”
贝斯以色列女执事医疗中心医学副教授、进行FMT的艾伦·莫斯也同意这一观点。他说:“根据一些观察,[捐赠者]的成功结果的特征与那些可能不太成功的捐赠者的特征看起来不同。”然而,他很快补充说,科学家们尚未正式检验这一理论。“我们现在只有观察,是的,也许多样性更好,但尚未得到证实。”
那么,什么才算得上“超级”粪便呢?
首先,作为粪便捐赠者,你本身就需要拥有一个优质的肠道。在OpenBiome,这是美国唯一的粪便银行,提供大多数移植所需样本,其要求包括显而易见的:没有炎症性肠病或结肠癌家族史,没有腹胀、便秘或腹泻等频繁的胃部问题,并且近期没有使用抗生素。但他们还会筛查自身免疫性疾病和心理健康状况,如抑郁症、焦虑症、哮喘和过敏症,这些都可能与微生物群有关。
OpenBiome临床项目主任Majdi Osman说:“我们的捐赠者会经历一个相当严格的筛查过程;总体通过率略低于3%。我们在这里经常开玩笑说,成为OpenBiome的粪便捐赠者比进入哈佛大学还要难。”
目前,除了严格的健康筛查,科学家们还不确定他们具体在寻找捐赠者中的什么特质,这使得识别超级粪便变得困难。没有哪一种单一的细菌菌株能确保肠道健康。事实上,一个看似健康的人体内存在着整批细菌,而在另一个人体内却完全没有。健康肠道似乎共同拥有的唯一一点是多样性——细菌菌株越多越好。
研究人员从不健康肠道中缺失的东西中获得的另一个线索是。患有溃疡性结肠炎的人通常缺乏一种叫做丁酸盐的短链脂肪酸。人体消化道无法从纤维中提取营养,所以纤维会完好无损地到达结肠。这时,细菌最终会分解纤维,在此过程中产生短链脂肪酸。这些脂肪酸在肠道中有很多有益的作用,而丁酸盐尤其有助于增强肠道壁和抑制炎症。在一项研究中,FMT后丁酸盐产生细菌水平较高的溃疡性结肠炎患者,其情况比水平较低的患者要好。
顺着这个思路,莫斯最近尝试了一项FMT试验来治疗克罗恩病,他从OpenBiome银行中精心挑选了最好的样本。OpenBiome银行在任何给定时间都包含40到50位捐赠者的样本。这是一个相对较小的样本量,但这些幸运儿已经通过了OpenBiome严格的3%的接受率,这意味着大约有1550人未能通过初筛。从这个群体中,莫斯选择了短链脂肪酸(包括丁酸盐)水平高、细菌多样性高且具有抗炎信号(如细胞因子,研究也发现这些细胞因子在与炎症性肠病相关的免疫反应和随后的炎症中起作用)的捐赠者。只有三位捐赠者的样本符合莫斯的标准。该试验结果尚未公布,但他希望他的研究和其他类似研究能够帮助研究人员最终确定超级排便者是否存在——以及如何找到他们。
如何改善你的粪便
在如此关注“超级粪便”的情况下,你可能会想知道如何才能改善自己的肠道健康。美国肠道项目(American Gut Project)的科学总监丹尼尔·麦克唐纳认为,“没有证据表明你可以采取特定的行动来提高你肠道中某种特定微生物的水平。”但他确实表示,多吃植物和纤维可能是有益的。
美国肠道项目是一个众筹的公民科学项目,设在加州大学圣地亚哥分校。任何人都可以寄送一份自己的粪便样本和99美元,作为回报,他们将收到一份关于样本中微生物类型及其与其他人群相比的总结。在梳理了提交的10,000份样本后,麦克唐纳发现,每周吃30多种不同植物的人,其微生物群与只吃几种植物的人相比差异很大,尤其是对于生产短链脂肪酸的细菌。
至于所谓的益生菌食品,如酸奶、泡菜和康普茶,研究人员表示,它们可能暂时提高一种或两种特定细菌的水平,但一旦食物离开你的身体,这些微生物也随之消失。罗格斯医学院的微生物学家马丁·布雷瑟说:“大多数益生菌领域都是营销。”一些研究人员,包括布雷瑟,认为比饮食更重要的决定你微生物群的因素是你早期环境——你的出生地、你的出生方式(经产道还是剖腹产),以及你母亲的微生物群,它们会传递给你。
布雷瑟说:“有一种叫做‘创始人效应’的现象。”如果你大幅改变饮食,你的微生物群会发生变化,但问题是,“它是否从根本上改变了,还是只是表面上的改变?我们大多数人认为它是表面上的改变,而不是根本性的改变。”
可能会促使更多关于“超级粪便”构成因素的研究,是让更多人参与进来,让关于消化和粪便的对话正常化。在接受粪便微生物移植治疗C. diff感染后,现已成为艺术教师的斯奈德致力于消除对肠道疾病、粪便移植和粪便本身的污名化。她创建了一个关于这个话题的Instagram账号,并在南加州大学凯克医学院的“患者体验艺术集锦”上举办了一个名为Poojazzle的艺术展,展出了她用亮片描绘的粪便画作。
她说:“我感觉我有一个使命,我想让人们了解它,并消除对粪便的污名化。”