肠功能衰竭(Intestinal failure,IF)是目前被忽视的一种器官衰竭,被认为是重症病人多器官功能障碍/衰竭的“启动机”。2023年欧洲临床营养与代谢学会(European Society for Clinical Nutrition and Metabolism,ESPEN)指南将IF定义为肠道功能减退导致对宏观营养素和/或水及电解质的吸收无法满足机体最低需求,需要通过静脉补充维持生长或健康。
肠外营养(Parenteral nutrition,PN)是维持IF病人生命的重要治疗措施。然而,作为一种非生理的治疗方式,长期依赖TPN会损害肠屏障完整性,引起肠道细菌和内毒素易位,进而引起感染等严重并发症,甚至导致病人的死亡。目前,TPN相关感染的具体机制尚不明确,缺乏有效的治疗方法。
王新颖教授课题组对338例IF病人进行了回顾性分析,发现TPN导致IF病人肠屏障损伤和感染发病率的增加,并通过动物模型进行RNA-seq及单细胞测序分析发现,肠道免疫屏障的重要组成部分—肠道3型固有淋巴细胞(ILC3)产生的IL-22水平的降低是引起TPN相关感染的主要原因。通过粪菌移植(FMT)实验发现,TPN引起的肠道菌群改变是导致ILC3功能降低的重要原因。进一步通过16s、宏基因组、非靶向组学等分析,明确病人及小鼠肠道鼠乳杆菌(L. murinus)及其代谢产物吲哚-3-羧酸(ICA)是发挥作用的关键介质,并且ICA能够通过靶向Rorγt促进ILC3s分泌IL-22,从而保护肠屏障功能,降低感染易感性。
图 肠道菌群及其代谢产物调控肠道3型固有淋巴细胞
这项研究首次阐明了TPN过程中的“微生物-代谢-免疫”的调控机制,发现并筛选出了目标菌株与代谢产物,表明了靶向肠道微生物及肠道免疫稳态治疗IF、实现真正的“人工胃肠”是有希望的,为促进临床IF病人的肠康复治疗提供了重要的理论基础。
2025年2月26日,bv1946伟德官网附属金陵医院王新颖课题组在iMeta在线发表了题为“Gut microbiota-derived tryptophan metabolites improve total parenteral nutrition-associated infections by regulating Group 3 innate lymphoid cells”的研究成果。这项研究阐明了TPN过程中的“微生物-代谢-免疫”的调控机制,证明了靶向肠道微生物及肠道免疫稳态治疗IF、实现真正的“人工胃肠”是有希望的,为扭转“肠衰竭”不良结局和促进IF病人的肠康复治疗提供了重要的理论基础。伟德国际bevictor1946博士生黄龙昌、王鹏、刘帅和华中科技大学协和深圳医院邓桂芳为本文的共同第一作者。伟德国际bevictor1946附属金陵医院王新颖教授为本文的通讯作者。该项研究得到了国家自然科学基金委、科技部、江苏省科技厅以及中央高校等基金的支持,并在相关研究方面得到合作实验室的大力协助与支持。
原文链接:http://doi.org/10.1002/imt2.70007