Nature子刊：粪菌移植有效治疗肠炎的机制
意大利学者Federica Facciotti等人于2018年12月5日在《Nature Communication》上发表题目为《Therapeutic faecal microbiota transplantation controls intestinal inflammationthroughIL10 secretion by immune cells》的文章。该研究表明在结肠炎期间FMT的治疗发挥有益效果，其与几种抗炎途径的同时激活相关。在FMT时，肠道生态学对IL-10诱导微生物群落的变化以及粘膜先天和适应性细胞亚群产生致耐受性IL-10一起解决了炎症。
研究摘要
肠道微生物群的改变与不同的胃肠道疾病有关。通过粪菌移植（FMT）进行的正常生物修复被认为是一种很有前景的治疗方法，虽然其效力的机制目前在很大程度上是未知的。
在这里，我们试图阐明结肠炎期间FMT治疗对肠粘膜中先天性和适应性免疫应答的功能影响。我们表明，FMT通过同时激活不同的免疫介导途径，减少结肠炎症并启动肠内稳态的恢复，最终导致先天性和适应性免疫细胞[CD4+T细胞，iNKT细胞和抗原呈递细胞（APC）]产生IL-10，并降低树突细胞，单核细胞和巨噬细胞向结肠T细胞呈递MHCII依赖性细菌抗原的能力。
这些结果证明了FMT治疗实验性结肠炎的能力，并使FMT成为免疫相关病理学中有价值的治疗选择。
文中主要图片说明
图1 FMT治疗改善DSS诱导的结肠炎。a 急性DSS结肠炎期间FMT治疗的示意图。b，c未处理，结肠炎或用FMT处理的结肠炎小鼠的重量损失（b）和结肠长度（c）。d，e从DSS处理和FMT处理的小鼠获得的H＆E染色和结肠标本的累积组织学评分;（e）与DSS处理的小鼠相比，具有降低的组织学评分的小鼠的详细组织学评估。f 结肠炎和FMT处理的小鼠中Il1β的结肠表达水平。g，h未处理，DSS处理或DSS + FMT处理小鼠中Camp，S100A8（g）和Muc1，Muc3，Muc4（h）的结肠表达水平。
图2在结肠小鼠中FMT治疗后的肠道微生物群分析。a 源自DSS处理的（蓝点），DSS + FMT处理的（橙点）和未处理的（红点）小鼠的粪便肠道微生物群的基于未加权主坐标分析（PCA）UniFrac指标的微生物聚类。b DSS（蓝色）和DSS + FMT（红色）处理小鼠中前10个最丰富的OTU的相对丰度。c稀释曲线显示基于Chao1指数（下图）的微生物丰富度和香农指数的微生物丰富度和均匀度（上图）。绿线，未经处理，蓝线，DSS处理;红线，DSS + FMT处理的样品。d分类组成的条形图显示相对丰度> 1％的细菌门（d，左图）和科（d，右图）。e 饼图显示了属于厚壁菌门的较不丰富的家庭的相对丰富程度。f DSS（蓝色）和DSS + FMT（红色）处理小鼠之间不同类群的相对丰度的比较。
图3 FMT对正常或失调的生态学的转换的影响。a 正常（外图）和失调（内图）的粪便微生物群之间不同类群的相对丰度的比较。b稀释曲线显示基于Chao1指数的微生物丰富度（右图）和香农指数的微生物丰富度和均匀度（左图）。黑色曲线，正常FMT样品，红色曲线，生态不良FMT样品。c DSS，DSS + nFMT（或DSS + dFMT处理小鼠的结肠长度。dDSS，DSS + nFMT或DSS + dFMT处理的小鼠中的Tnf和Il1b的结肠表达。e未经处理，DSS处理，DSS + nFMT和DSS + dFMT的小鼠中E.Coli / Shigella（左图）和Olsenella（右图）的相对丰度。f关于代谢组学数据的偏最小二乘鉴别分析（PLSD-DA）（右图）和对DSS，DSS + nFMT和DSS + dFMT治疗小鼠的粪便样品的分类（左图）贡献最大的代谢物热图。
图4 来自不同FM供体的类似生态学引起相同的有益效果。a，b DSS，DSS + IEO-FMT），DSS + CR-FMT和DSS + Envigo-FMT治疗的小鼠的结肠长度（a）和累积组织学评分（b）。c DSS，DSS + IEO-FMT，DSS + CR-FMT和DSS + Envigo-FMT治疗小鼠的Tnf和Il1b的结肠表达，d Envigo-（外图），Charles River-（中图）或IEO衍生的粪便微生物群之间不同类群之间相对丰度的比较。e Envigo-（蓝色），Charles River-（CR，绿色）或IEO（红色）来源的粪便微生物群之间关于代谢组学数据的偏最小二乘辨别分析（PLSD-DA）。f 正常，IEO-，CR-Envigo-和失调的粪便微生物群之间不同分类群相对丰度的比较。
图5治疗性FMT调节免疫细胞频率和表型。a 在开始DSS施用后11天，DSS处理和FMT处理的小鼠中的结肠CD4+T细胞和iNKT细胞的代表性点图（上图），频率和绝对数（下图）。b DSS处理和FMT处理的小鼠中表达Ki67的结肠CD4+T细胞和iNKT细胞的代表性点图（上图），频率和绝对数（下图）。c DSS处理和FMT处理小鼠中表达Ki67和CD107a的结肠CD8+T细胞的代表性点图（上图），频率和绝对数（下图）。d在开始DSS给药后11天，在DSS处理的（左图）和FMT处理的（右图）小鼠中，树突状细胞（CD45.2 + CD3-CD11c +），巨噬细胞（CD45.2 + CD3-F4 / 80 + CD11b-），B细胞（CD45.2 + CD3-CD19 +），中性粒细胞（CD45.2 + CD3-Ly6g +）细胞CD11b +）的代表点图和频率。e DSS处理和DSS + FMT处理中结肠树突细胞，巨噬细胞，B细胞，中性粒细胞的绝对数量。f DSS和DSS + FMT处理的小鼠中表达MHC-II的结肠树突细胞，巨噬细胞，B细胞和中性粒细胞的绝对数量。g DSS和DSS + FMT治疗小鼠中结肠树突细胞，巨噬细胞，B细胞，嗜中性粒细胞的MHC-II表达和累积平均荧光强度（MFI）的代表性直方图。
图6 CD4+T细胞细胞因子倾斜需要细菌抗原呈递。a 实验的示意图。b 从未处理，DSS和DSS + FMT处理的小鼠中分离粪便进行体外培养，分析树枝状细胞，巨噬细胞，单核细胞，嗜中性粒细胞上MHC-II的平均荧光强度（MFI）。c未处理，DSS和DSS + FMT处理小鼠的粪便暴露的LPMC上清液中的IFNg，TNF和IL1b细胞因子水平。将细胞因子水平标准化为LPMC的未刺激的自发分泌。d从DSS和DSS + FMT处理的小鼠中分离粪便进行培养，分泌树突状细胞，巨噬细胞和单核细胞的TNF-（d）和IL-10-（e）的频率（左图）和MFI（右图）（f）从未处理，DSS和DSS + FMT处理的小鼠中分离的粪便进行培养，分析CD4+T细胞的代表性点图和频率。g从未处理，DSS和存在或不存在阻断αMHC-II抗体的DSS + FMT处理的小鼠中分离粪便进行培养，CD69在肠CD4 + T细胞上的表达。h从未处理，DSS和存在或不存在阻断αMHC-II抗体的DSS + FMT处理的小鼠中分离粪便进行培养，分泌肠CD4+T细胞的IFNγ和IL-10的频率和代表性点图。
图7 IL-10有助于FMT有益的治疗效果。a 在DSS和DSS + FMT处理的小鼠中IL-10结肠表达。b，c在DSS和DSS + FMT治疗的小鼠中产生IL-10的结肠专业APC（CD45 + CD3-MHC）的IL-10表达（b）和累积平均荧光强度（MFI）（c，左图）和频率（c，右图）的代表性直方图。d开始DSS给药后11天，结肠CD4+ T细胞和iNKT细胞在DSS处理和FMT处理的小鼠中分泌的细胞因子概述。e实验的示意图。f，g 未经处理的小鼠，或接收DSS，或DSS + FMT或DSS +αIL-10R或DSS + FMT +αIL-10R或接受DSS + FMT +αIL-10R同种型抗体的小鼠的结肠长度（f）和体重减轻（g）。h 在DSS，DSS + FMT，DSS +αIL-10R，DSS + FMT +αIL-10R-和DSS + FMT +αIL-10R-同种型抗体-治疗小鼠的Tnf，Ifnγ和IL1β的结肠表达。i 在DSS，DSS + FMT，DSS +αIL-10R，DSS + FMT +αIL-10R和DSS + FMT +αIL-10R同种型抗体KI67表达结肠CD4 + T细胞（左图）和iNKT细胞（右图）的绝对数量。
图8 抗生素治疗选择性地消除了FMT的有益效果。
图9 健康状况下肠道粘膜中发生的事件的图形摘要，在DSS给药引起的肠道炎症期间和在粪便小鼠的粪便移植期间发生的事件。 改编自SERVIER MEDICAL ART（CC BY 3.0许可证）
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