VisuGait客戶文章：廣西醫科大學宗少暉/曾高峰團隊揭示FMT通過腸-脊軸促進脊髓損傷修復

過去治療脊髓損傷，醫生只盯著受傷的脊柱，試圖修復神經或消除局部炎癥。但效果往往有限，因為受損的脊髓會向腸道發出“求救信號”，導致腸道菌群大亂（有益菌減少，有害菌泛濫）。

基于此，廣西醫科大學第一附屬醫院宗少暉、廣西醫科大學公共衛生學院曾高峰研究團隊在《International Immunopharmacology》雜志發表了“Fecal microbiota transplantation regulates the microbiota-gut-spinal cord axis to promote recovery after spinal cord injury”揭示了糞便微生物群移植通過調節“微生物群-腸道-脊髓”軸促進脊髓損傷后的恢復。

本研究證實，糞便微生物群移植（FMT）是治療脊髓損傷（SCI）的潛力策略。其核心機制在于“腸-脊軸”的免疫調節：FMT通過糾正腸道菌群失調（特別是增加有益菌阿克曼氏菌），誘導脊髓中的樹突狀細胞（DCs）發生代謝重編程；重塑后的DCs進而與調節性T細胞（Treg）互作，精準抑制了γδT細胞產生致炎因子IL-17，從而減輕脊髓炎癥、改善病理損傷并促進功能恢復。這一發現揭示了“菌群-D C代謝-γδT細胞-IL-17”的全新調控通路，為SCI治療提供了靶向腸道微生態的創新思路。

圖一 FMT促進SCI后后肢運動功能的恢復

本研究證實，FMT能顯著改善SCI大鼠的運動功能與病理狀態。

通過盲腸濾液灌胃，FMT組大鼠在傷后21天的步態（）規則性與支撐面寬度均優于未治療組；組織學分析顯示，FMT有效減輕了脊髓損傷部位的炎癥浸潤、神經元丟失及空泡化水腫。

機制上，FMT成功重塑了脊髓的炎癥微環境，顯著抑制了促炎因子IL-17的表達，同時提升了抗炎因子IL-10和IL-4的水平，表明該療法通過“菌群-免疫”軸將局部的促炎風暴逆轉為抗炎修復環境，從而促進神經保護與功能恢復。

圖二 IL-17是SCI后繼發恢復過程中的關鍵因子，其主要來源于脊髓組織中的γδT細胞

脊髓炎癥因子分析顯示，IL-17是變化最顯著的細胞因子且在糞便微生物群移植（FMT）治療后其水平下調。

在大鼠脊髓損傷模型中，給予IL-17抑制劑顯著改善了后肢運動功能的恢復，BBB評分的提高證實了這一點。傷后第21天的脊髓組織酶聯免疫吸附測定（ELISA）表明，FMT下調了IL-17水平，其效果與IL-17抑制劑相似。聯合使用IL-17抑制劑和FMT并未進一步降低IL-17的表達，這提示兩者可能通過同一通路發揮作用。

流式細胞術分析顯示，脊髓樣本中大多數IL-17陽性細胞為CD45陽性免疫細胞。通過對IL-17陽性亞群進行進一步設門分析，作者量化了該群體中各類細胞的相對比例。

結果顯示，γδT細胞占IL-17陽性細胞的50%，遠高于其他細胞類型。此外，對大鼠脊髓損傷后第21天的病理切片進行免疫熒光染色，發現IL-17與γδT細胞受體（γδTCR）的表達存在大量重疊，進一步證實了γδT細胞是脊髓損傷后IL-17的主要來源。

圖三 Seahorse代謝分析

樹突狀細胞（DCs）的代謝譜決定了其促炎或抗炎表型。為了探究FMT是否通過影響代謝變化來改變DC表型，作者利用Seahorse能量代謝分析檢測了DCs的糖酵解和線粒體能量代謝情況。

與假手術組相比，SCI組DCs表現出增強的糖酵解能力（基礎耗氧率升高），而FMT治療部分逆轉了這一變化。此外，與SCI組相比，FMT干預顯著提高了DCs的最大呼吸能力。

接下來，作者進一步考察了DCs的糖酵解能力。結果顯示，SCI組DCs的糖酵解顯著增強，不僅基礎糖酵解水平大幅升高，糖酵解容量也明顯增加。相比之下，經FMT干預后的DCs表現出受抑制的糖酵解代謝。

總結

綜上所述，本研究證實了腸道微生物群平衡的改變在SCI的發病機制中起著關鍵作用，而FMT通過重塑微生物組成和抑制炎癥發揮了保護作用。然而，腸道微生物組的作用機制復雜多樣，本研究僅聚焦于其中一條潛在通路。此外，本研究未評估SCI后早期的炎癥微環境。盡管如此，這些發現為利用腸道微生物群調節來改善SCI預后的治療策略奠定了基礎。

文章來源：

https://doi.org/10.1016/j.intimp.2023.111212

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