肠道微生物组改变预示肾脏移植排斥反应

肾脏是德国最常见的移植器官。根据德国器官移植基金会的数据，2023年共有1,514个肾脏通过死后器官捐赠进行了移植，占总移植器官数2,986个的一大部分。对于晚期肾衰竭患者来说，肾脏移植仍然是最佳的治疗选择。

需求相应地很高：2023年，有6,513名患者在等待肾脏移植。已经接受移植的患者面临的一个严重风险是移植排斥反应。这是身体对异体组织的一种防御反应，可能导致紧急情况下器官功能完全丧失。

为什么有些移植会被排斥而有些不会，主要取决于免疫机制。原因复杂且常常难以理解。为了帮助回答这个问题，来自柏林夏里特大学医院、马克斯·德尔布吕克分子医学中心和德国感染研究中心（DZIF）的研究人员分析了DZIF移植队列中肾脏移植患者的微生物群落微生物组组成和功能的变化。

他们发现，在移植排斥反应之前，微生物群落微生物组存在一种改变的特征。这项发表在《美国移植杂志》上的研究提供了一个可能的起点，以在早期阶段识别排斥风险。

我们的微生物群落内寄居着无数微生物，它们在我们的免疫系统运作中起着重要作用。这就是所谓的微生物组。其中超过90%是细菌。这些细菌及其产生的物质与我们的身体——特别是与保护我们免受疾病的细胞进行交流。因此，它们有助于调节和增强我们的免疫系统，这对健康人和病人都很重要。

在慢性肾病患者中，微生物群落微生物组的组成严重改变，导致抗炎短链脂肪酸（SCFA）浓度降低，而促炎代谢物浓度增加。

在这项研究中，由尼古拉·威尔克研究小组的第一作者约翰内斯·霍勒和罗莎·赖特迈尔领导的研究人员分析了肾脏移植后患者微生物群落微生物组组成和功能的变化。他们发现在移植排斥反应之前，微生物群落微生物组已经发生了变化。

本研究中的所有患者都参与了DZIF的一项前瞻性队列研究，该研究在海德堡、汉诺威、图宾根以及慕尼黑技术大学和路德维希-马克西米利安大学的五家德国移植中心进行。这些中心覆盖了德国超过20%的器官移植，并提供了肾脏移植后过程的代表性图像。

总共分析了562份粪便样本，分为健康肾脏供体、移植前患者、移植后0-3个月、3-12个月、12-24个月以及24个月以上的患者。结果显示，移植后微生物群落微生物组随着时间的推移逐渐恢复到自然和健康的状态。

“由于我们观察到了这种动态变化，我们想了解移植排斥如何影响这一过程，”约翰内斯·霍勒解释说。“反之，微生物组的变化如何影响免疫和移植排斥，”罗莎·赖特迈尔补充道。研究人员发现，在临床明显的、活检证实的排斥反应之前，经历移植排斥的患者微生物群落微生物组的组成已经发生了改变。

值得注意的是，在表现出排斥反应的患者中，通常出现在晚期肾病患者中的细菌如梭杆菌和疾病相关菌属如链球菌再次增多。而在另一组“非排斥组”中则没有这种情况。

总体而言，分析显示，在肾脏排斥之前，粪便中短链脂肪酸的生产潜力降低。这表现在排斥前产生短链脂肪酸的细菌酶频率减少。

先前观察到的移植后微生物群落微生物组的动态再生在移植排斥的情况下可能会受到显著干扰：在排斥前，微生物组的组成发生了深刻的变化，表现为多样性降低和SCFA产生菌群数量减少。

“我们的结果表明，微生物组在肾脏移植后的免疫反应中起着重要作用。这一观察可以帮助在早期识别移植排斥的风险，或者可能通过治疗手段加以干预，”霍勒和赖特迈尔总结道。

(全文结束)