全球約10%的人患有慢性便秘。慢性便秘多為功能性便秘,其中約三分之一的患者對現有治療方法效果差,且反複發作,表現為頑固性便秘,常見并發症有其它腸道疾病、腸癌、心腦血管病、精神疾病等。大腸手術切除是治療嚴重的頑固性功能性便秘(IFC)唯一方法。IFC的發病機制一直不清楚,如何預防和治療IFC是世界性難題。
伟德官网手机版朱敏生教授和陳鑫副研究員提出猜想,認為頑固性便秘可能是某種細菌感染并定植大腸粘膜導緻的。為證實該猜測,團隊與伟德官网手机版金陵醫院姜軍、李甯、汪芳裕主任醫師團隊合作,對患者腸粘膜菌進行了規模化功能篩選。通過近十年的努力,終于成功分離出頑固性便秘的緻病菌,并命名為Shigella sp PIB。該菌是志賀氏菌的新亞型,含鞭毛和豐富菌毛,可長期定殖于大腸粘膜;還能分泌一種長鍊不飽和脂肪酸,直接抑制腸道節律性收縮、降低腸動力;小鼠口腔攝入PIB細菌可引起小鼠頑固性便秘,其便秘表型與人類慢性便秘高度相似。PIB菌完全符合IFC緻病菌的特征,其緻病機制如圖1所示。
圖1.PIB菌經口腔進入機體,定植于結腸粘膜,産生二十二碳五烯酸(DPA)抑制結腸蠕動,最終導緻頑固性功能性便秘。
人體腸道内有1200多種細菌,數量有幾十萬億個,如何從巨量的細菌中将PIB菌檢測出來?是研究者面臨的一個難題,也是能否轉化為臨床應用的關鍵。研究人員通過全基因組測序、特征序列和突變序列篩選,從數百種候選序列中成功建立了高特異、高敏感的PIB菌核酸PCR檢測方法(可檢測低至單個PIB菌)。研究人員進一步建立了高效的糞長鍊不飽和脂肪酸DPA的檢測方法,作為PCR檢測方法的重要補充。利用以上檢測方法,檢測了68例臨床确診的頑固性便秘患者,發現75%患者為PIB陽性或DPA陽性,而180例正常人或非頑固性便秘患者均為檢測陰性。這一結果說明:如果PIB或DPA檢測呈陽性,表明是頑固性便秘患者,必須進行醫學治療。利用上述高靈敏檢測方法,在可疑患者甚至人群中篩查頑固性便秘患者,具有重要的臨床診療意義。
現有數據表明,PIB對大部分抗生素都不敏感,因此缺乏抗生素治療手段。團隊成員獨辟蹊徑成功從環境樣本中篩選獲得三種PIB特異性噬菌體。該噬菌體不但在體外可以高效、特異性地殺滅PIB菌,在體内亦可殺滅該菌并完全治愈小鼠頑固性便秘(圖2)。因此噬菌體藥物可能是治療該類頑固性便秘的特效藥物。
圖2. PIB特異性噬菌體完全清除PIB細菌。
該研究結果于2022年5月26日在線發表在國際醫學權威雜志《臨床研究雜志》(the Journal of Clinical Investigation)上。論文第一作者為陳鑫副研究員、邱田恬和王烨博士研究生。論文的通訊作者為伟德官网手机版朱敏生教授、張雪娜副研究員及金陵醫院的姜軍主任醫師,其他合作單位還有陝西安甯雲生公司(陳遠鑫先生)、南京師範大學(陳華群教授)、雲南大學(張建教授)。
原文鍊接:https://www.jci.org/articles/view/150097