编译：小鹿同学，编辑：小菌菌、江舜尧。
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各种各样的微生物群落在人类体内定居，这些微生物统称为微生物群。本文中，研究者将以呼吸道、胃肠道和女性生殖道为例，描述微生物群是如何影响传染病的易感性。研究者讨论了宿主、土著微生物群和非土著微生物（包括细菌、病毒和真菌）之间的相互作用是如何改变感染的结果。
这篇综述文章将重点介绍微生物群针对传染原而言直接或间接地介导定殖抗力的复杂机制。研究者将讨论调节微生物群以预防或治疗传染病等治疗性策略，同时回顾了直接靶向微生物群的潜在疗法（包括益生元、益生菌、合生元和粪便微生物群移植）。
论文ID
原名：The role of the microbiota in infectious diseases
译名：微生物群在传染病中的作用
期刊：Nature Microbiology
IF：14.3
通讯作者：2018.12.13
通讯作者：Vincent B. Young
通讯作者单位：密歇根大学医学院传染病部内科
综述框架
结果
宿主、微生物群和病原体之间的相互作用
健康与疾病反映了宿主响应、土著微生物群和潜在病原体之间的总体平衡。这种平衡通过定植抗力机制来维持，其直接或间接受微生物群的调节。微生物群可以通过刺激宿主的黏膜免疫防御系统来防止非土著-微生物的入侵以及随后的感染。黏膜免疫系统的正常发育功能及其响应受到土著微生物群的影响。相反，土著微生物群可以通过各种机制直接抑制非土著微生物。破坏已建立的群落结构和功能会改变微生物群和宿主之间的总体平衡，从而改变传染的易感性。
微生物群调节定植抗力从而防止感染
入侵的非土著微生物必须克服由微生物群产生的屏障，这些屏障会限制病原体的存在和定植。生态位的可用性，无论是在营养空间还是功能空间方面，对于定植都是必不可少的。扰乱微生物群落结构和功能的因素（如抗生素）使潜在的病原体得以定植、生长和存留。这些微生物的生长和存留为它们提供了一个通过直接接触上皮细胞或分泌产物从而与宿主紧密接触的机会。
群落生态学的原理可以应用于微生物群中，从而更好地理解群落是如何保护宿主免受微生物的入侵。在一个已建立的群落中，影响入侵物种的生长速度和最终存活率的三个因素分别是：资源的可用性、天敌的存在和自然环境。入侵微生物的存留时间取决于资源可用性或生态位机会。这个概念在一项评估人类肠道土著细菌物种入侵生态学的研究中有所描述。研究者给参与者施用益生菌——长双歧杆菌的AH1206菌株，发现AH1206的长期建立或存留直接取决于土著菌种B.longum的缺少以及与碳水化合物利用相关的功能基因，从而出现较高的资源可用性或AH1206的生态位机会。因此，由于有适当的生境，B. longum能够在肠道中存留。
生态位可用性在传染病发病机理中十分重要的一个突出例子是艰难梭菌。艰难梭菌（C. difficile）是一种可引起艰难梭菌感染（CDI）的革兰氏阳性产孢厌氧菌，它能够利用宿主的养分在已施用抗生素的个体中定植。CDI病因的一个普遍假设是，抗生素治疗会破坏固有的肠道菌群，从而使群落易受艰难梭菌孢子营养生长的影响。小鼠模型和人体研究表明，抗生素的施用会减少大部分的细菌分类群，从而改变肠道菌群的组成，由于营养生态位的空缺使个体易患CDI，这在最近的一项研究中有所强调。利用一个小鼠模型，通过饮用水施用不同种类的抗生素，或通过腹腔注射实现克林霉素的施用，从而破坏盲肠的微生物组，以评估艰难梭菌的基因表达和代谢谱。研究者发现艰难梭菌是一种“细菌全才”——能够适应多种营养生态位和宿主，使其非常适合在一系列抗生素清除过的生态位中繁殖。数学模型预测到，土著毛螺旋菌科对于定植抗力是必需的，而鼠模型中也显示在抗生素处理后这种细菌减少了。
抗生素还可以通过改变胆汁酸的代谢来辅助生态位的产生。艰难梭菌以孢子的形式传播，其需要特定的胆汁酸信号刺激，从而使其最大程度地发芽形成活跃的营养细胞。研究表明，抗生素会导致具有7α-脱羟化酶活性的微生物数量减少，从而反过来减少次级胆汁酸（如脱氧胆酸盐）。脱氧胆酸盐的减少导致初级胆汁酸（牛磺胆酸盐）的增加。这种扰乱很重要，因为脱氧胆酸盐可以抑制艰难梭菌的生长，而牛磺胆酸盐则促进孢子的萌发。因此，改变脱氧胆酸盐浓度的抗生素会影响艰难梭菌的发芽。
黏膜免疫系统包括肠道上皮细胞的物理和化学屏障，其分泌的抗菌肽（AMPs）以及靶向免疫球蛋白的动态和适应性产物，形成了一个稳健的系统，从而可以调节土著微生物群的组成并应对病原体的挑战。当这些机制存在缺陷时，宿主更容易受到感染。但是，土著微生物群自身在调节宿主响应以维持稳态，从而防止病原体扩增方面起着至关重要的作用（微生物群如何调节宿主响应的示例，请参见图1）。
图1.对微生物群的破坏改变了定植抗力机制并影响了感染结果。膳食纤维可以通过短链脂肪酸（SCFAs）（如醋酸盐、丙酸盐和丁酸盐）的产生改变群落微生物群的结构和随后的功能。SCFAs可以与G蛋白偶联受体GPR43结合，也能够刺激AMPs（包括REGIIIγ和β-防御素）。SCFAs可以抑制沙门氏菌的生长，因为其可以通过膜扩散，酸化细胞质并抑制生长。微生物（如大肠杆菌）会影响黏蛋白的产生，从而限制土著和非土著微生物进入到上皮细胞中。微生物群的改变（例如抗生素处理的结果）可能引起B细胞调节的IgA产生降低，高脂饮食可能会增加细胞的旁通透性，因为这种饮食改变会导致鼠模型中密封蛋白的转换，而这两种情况都会引起传染的易感性。DC：树突细胞。
黏液上层将土著微生物和入侵的非土著微生物与上皮细胞物理分开，从而形成黏膜表面的最外层物理屏障。黏液层的主要成分是被称为黏蛋白的糖蛋白，它们在胃肠道、呼吸道和女性生殖道中差异表达。黏蛋白从上皮细胞的顶侧分泌到管腔内，其表达是组成型或调节性的。在缺乏主要肠道黏蛋白（muc2）的小鼠中，黏液在黏膜防御建立物理屏障中的重要性显而易见。这些muc2-/-动物的黏液层减少，使微生物群与上皮细胞紧密接触，从而出现炎症以及引起结肠炎的发作。
黏蛋白的生产受土著微生物群存在和组成的影响，因为无菌小鼠表现出MUC2产量的减少，并且在SPF（无特定病原体）小鼠中黏液层受到双歧杆菌菌属的保护。这一观点得到了最近研究的支持，该研究以人类肠道的类器官（HIOs）为模型系统来理解大肠杆菌（肠道的另一种早期定殖者）的定植与肠道发育之间的关系。研究表明，大肠杆菌可促进肠道上皮黏蛋白的产生。除了土著微生物群可影响黏蛋白的生产外，病原体也会改变黏液层的存在和组成。当艰难梭菌注入HIOs中时，MUC2的产量降低，而CDI患者中MUC2的产生也会降低。微生物群组成的改变（例如通过改变饮食成分）会加剧感染期间黏蛋白的降解。例如，在鼠类柠檬酸杆菌感染期间被剥夺了膳食纤维的小鼠内，微生物群的组成中富含可以降解宿主黏蛋白的细菌种类，从而增加上皮细胞的穿洞，在这种情况下还会引发致命性的结肠炎。因此，黏蛋白的产生是由土著微生物群、病原体和宿主之间的相互作用来调节的。
饮食抗原、离子和微生物产物从管腔进入到固有层的过程受上皮细胞的控制，并且也可以通过跨细胞或细胞旁通路发生。细胞旁通路由紧密连接的蛋白复合物控制，这些复合物在其顶缘与上皮细胞紧密相邻。它们由闭合蛋白、密封蛋白和连接黏附分子组成，其中闭合蛋白和密封蛋白与连接肌动蛋白细胞骨架的小带咬合相互作用，从而控制细胞旁路的通透性并维持细胞极性。紧密连接的组装/拆卸是一个动态过程，因此当该过程或其组件受损时，细胞旁路的通透性就会改变，可能导致炎症——这也是炎症性肠病中的常见情况。
紧密连接是宿主用于减轻感染的防御系统中的重要组成部分。体外研究已证明某些细菌是如何改变紧密连接的功能。例如，艰难梭菌能够通过表达毒素来破坏紧密连接。艰难梭菌的毒素TcdA和TcdB能够通过破坏外周蛋白-1和肌动蛋白细胞骨架之间的连接来增加细胞旁路的通透性。近期，一个使用HIO系统的研究也显示了通过艰难梭菌的毒素破坏紧密连接的现象。这个现象也在其它病原体（如Yersina enterocolitica）中观察到了，这些病原体会破坏紧密连接蛋白的组装，从而削弱屏障功能。病原体造成的屏障损害不仅局限于肠道，且细菌也不是唯一能够引起上皮细胞损害的病原体。甲型流感会破坏肺泡中的紧密连接，导致液体大量流入肺内。这种扰乱与紧密连接蛋白（被称为密封蛋白-4）的丢失相关。因此，在入侵微生物存在的情况下，上皮细胞屏障通透性的仔细调控对于维持稳态和抑制感染至关重要。
饮食组分（例如高脂饮食）导致的微生物群改变也可能会影响细胞旁路的通透性，进而影响传染的易感性。在小鼠中高脂饮食会改变微生物群，并减少紧密连接蛋白的表达，从而使屏障功能受损。最近的研究表明，饲喂高脂饮食的小鼠展现出重塑和密封蛋白的转换，进而影响细胞旁路的通透性。鉴于微生物群的组成与饮食之间已建立的关系，以及有新证据表明饮食组成会引起屏障功能异常，这可能是微生物群驱动的一种未被充分认识的机制，其有助于增加传染的易感性。
AMPs是先天性免疫防御的重要组成部分，其可限制病原体与上皮细胞的相互作用。它们由宿主的上皮细胞、中性粒细胞、潘氏细胞、肥大细胞和脂肪细胞产生。由于高浓度疏水性或亲水性氨基酸的存在，这些分子可以是阳离子或阴离子，并通过与带负电荷或正电荷的细菌膜相结合而起作用，从而破坏细菌膜的完整性。AMPs在所有的黏膜表面都分泌，并且其表达可以通过特定微生物的存在和微生物群的组成而增强。在肠道内，多行类杆菌和短双歧杆菌会上调结合肽聚糖的C型凝集素再生胰岛衍生蛋白IIIγ（REGIIIγ）的表达，已知该蛋白能够靶向抑制革兰氏阳性细菌。
短链脂肪酸（SCFAs）是细菌从不可消化的碳水化合物发酵而来的产物，这些碳水化合物可作为结肠细胞的能量来源，并且已有研究证明其可改变AMPs的产生。结肠中最丰富的短链脂肪酸是醋酸盐、丙酸盐和丁酸盐，而且土著微生物群的组成会改变它们的产量。近期，有研究已显示SCFAs可以通过与G蛋白偶联受体GPR43结合以刺激REGIIIγ和β-防御素来诱导AMPs在肠道上皮细胞中的产生。另外，结肠中SCFAs的产生会降低病原体的适应性。例如，沙门氏菌可以在丙酸盐低浓度的情况下以其为碳源，但高浓度的丙酸盐会抑制其生长。丙酸盐可以限制鼠伤寒沙门氏菌生长的一种可能机制是破坏了细胞内pH的稳态。丙酸盐在革兰氏阴性细菌（包括鼠伤寒沙门氏菌）的膜上扩散，并分解成质子和可以酸化细胞质的丙酸根阴离子，导致停滞期延迟并降低了生长速率。丙酸盐的水平受土著微生物群（例如属于拟杆菌属的物种）组成的影响，这再次证明了土著微生物群是如何限制病原体的生长、定植和存留。此外，沙门氏菌中毒力基因的表达也可以通过丁酸盐和丙酸盐来调节。例如，HilD是在沙门氏菌毒力岛1中发现的一种转录调节因子，其对于沙门氏菌入侵肠道上皮细胞是必不可少的，而它被丙酰基辅酶A（一种丙酸盐代谢物）翻译后修饰。其它病原体（例如艰难梭菌）也受SCFAs产生的限制，因为促进丙酸盐和丁酸盐发展的饮食与细菌适应性的降低相关，进而导致鼠模型中艰难梭菌调节的炎症减轻。
受微生物群组成影响的另一个宿主因子——免疫球蛋白A（IgA）组成型地分泌在黏膜表面，从而遏制土著微生物群，但也可以保护宿主免受入侵微生物的侵害。对无菌小鼠的研究表明，肠道中IgA的分泌取决于土著微生物群的存在，并在塑造群落结构中发挥作用。在小鼠中，与肠道上皮细胞紧密相关的节段性丝状细菌可增强IgA在B细胞中的生产以及CD4+ T细胞产生白介素17（IL-17），从而促进屏障功能。黏膜免疫系统通过产生IL-17A和趋化因子（C-X-C基序）配体1和2，将中性粒细胞募集到回肠中来阻止节段性丝状细菌的扩张。微生物群介导的IgA产生与感染风险的降低相关，因为抗菌治疗会导致肺部产生的IgA不足，因此在重症监护病房的患者和小鼠模型中引起铜绿假单胞菌肺炎的风险更高。
微生物群落结构、免疫反应的改变和传染易感性之间的关系
在慢性炎性疾病（例如炎性肠病、腹腔疾病和代谢紊乱）中，微生物群的改变与免疫反应的改变有关。在这些疾病出现临床症状之前，微生物群的改变可能会导致宿主免疫力的改变和随后的慢性轻度炎症。最近的临床数据表明，慢性轻度炎症和某些感染的易感性之间存在关联。2016年的一项研究强调了这一点，该研究调查了C反应蛋白（CRP）与感染风险之间的关系。CRP是一种急性期蛋白，在局部和全身性炎症的扩增中起关键作用。该分子的合成受到炎症或感染部位分泌的促炎性细胞因子IL-1和IL-6的调节，并被认为是克罗恩病和许多其它炎症情况下活动性炎症的标志物。CRP的长期低水平升高与革兰氏阴性细菌感染（如革兰氏阴性肺炎）的增加有关。最近的数据表明，土著微生物群可能在改变宿主反应以产生低水平的炎症方面上发挥作用，进而会引起更高的感染风险。表1展示了与轻度炎症和特定微生物群落结构相关的传染病示例。
表1. 微生物群与黏膜免疫力改变和传染病易感性增加相关的例子。
在阴道微生物群中可以看到一个例子，即土著微生物群落与改变的宿主免疫反应之间的关系，进而导致传染病易感性的改变（图2）。阴道微生物群的群落结构可以描述为多样性低（主要由乳酸杆菌属组成）或多样性高（此处的多样性定义为物种丰富度和均匀度）。事实证明，这与物种高度相关。高多样性的阴道微生物群亚群的定义是乳酸杆菌种类的减少和严格厌氧菌的增加，包括属于普氏菌属、Dialister、奇异菌属、加德纳氏菌、Megasphaera和纤毛菌属的类群。这种高度多样性的亚群与临床条件下的细菌性阴道病有关，并增加了获得性传播感染的风险，比如人类免疫缺陷病毒、淋病奈瑟菌、沙眼衣原体和人类乳头瘤病毒。人们对细菌性阴道病和HIV感染之间的具体联系了解甚少。先前有报道称细菌性阴道病与女性生殖道发炎有关。炎性细胞因子谱（包括IL-1β和IL-12p70）的分泌与特定的微生物成分（尤其是具有普氏菌属、阴道阿托波氏菌、梭杆菌属和加德纳氏菌的微生物群落）有关，这些微生物成分被认为会使女性更易感染HIV。在高度多样性的阴道微生物群存在的情况下，抗炎性细胞因子及其响应（包括白介素-1受体激动剂（IL-1RA））会降低。在2018年的一项研究中，Lennard及其同事能够鉴定出与持续的细菌性阴道病和高炎症性状况相关的微生物分类群。使用基于液滴的多重测定法可鉴定两种不同的曲线：高度发炎和低度发炎，其中这个方法是一个能够对宿主细胞因子、趋化因子和生长因子的浓度进行分析的系统。高度发炎的曲线与那些和细菌性阴道病相关的分类群（如Megashaera和阴道加德纳氏菌）有关。相比之下，低度炎症与乳酸杆菌种类的高含量相关，包括惰性乳酸杆菌和卷曲乳杆菌，这与以前的研究发现乳酸菌可降低获得HIV的风险相一致。另一项最近的研究发现，感染了艾滋病毒的女性体内如果也存在I型和II型微单胞、Gemella asaccharolytica、人型支原体、Leptotrichia、Eggerthella和Megasphaera，则阴道微生物群的多样性更大，感染艾滋病毒的风险也会增加。
图2. 女性生殖道中土著微生物群如何影响传染病易感性的示例。具有高多样性和较低乳杆菌流行率的阴道微生物群与炎症和HIV-1感染的增加有关。在乳杆菌种不存在的情况下，AMPα-防御素的产量会降低，它可以与HIV上的gp120受体结合并停止进入CD4+ T细胞中。乳酸杆菌产生的质子化乳酸导致炎症介质（包括IL-6、IL-8和TNFα）减少。TNFα加剧上皮细胞的损伤，这可使HIV更多地进入宿主的黏膜免疫系统。在高度多样性的阴道微生物群存在时，抗炎性细胞因子及响应（包括IL-1RA）会降低。
据推测乳杆菌物种的丰富度降低会增加感染艾滋病毒的风险，因为许多防御机制都受到了抑制（图2）。例如，乳酸杆菌种类的减少导致AMP α-防御素的产量降低。α-防御素与HIV上的gp120受体结合并停止进入CD4+ T细胞。这意味着在乳酸杆菌物种减少且HIV存在的环境中，HIV可能更容易接触到CD4+ T细胞。另外，乳酸杆菌物种能够产生乳酸。最近的研究表明，质子化的乳酸会减少炎症介质，包括IL-6、IL-8和肿瘤坏死因子α（TNFα）。TNFα加剧了上皮细胞的损伤，因此在缺乏乳酸的情况下，TNFα的增加会使HIV进入宿主黏膜免疫系统的机会更大。
微生物群结构与免疫应答改变之间的关系也在肺部发现了。研究者对肺部微生物群的结构和功能与健康之间关系的了解尚处于起步阶段，部分原因是因为直到最近，下呼吸道（LRT）在健康个体中仍被认为是无菌的。开发临床微生物学实验室内的培养方案，从而使用选择性培养基鉴定引起急性呼吸道感染的特定细菌种类，而不是将其作为调查肺部微生物的一种手段，其需要广泛的培养条件。通过支气管肺泡灌洗对LRT进行取样，这种侵入性的取样方法也意味着样品不易获得。因此，人类微生物组计划在进行人类微生物组原始调查的过程中并未包括肺部。
在许多健康个体中，肺部微生物群落的结构包含在口咽群落中发现的微生物。2015年，Bassis及其同事对口腔、鼻、肺和胃的群落进行了特征分析，发现肺部和口腔之间的群落成员显著相同，包括普氏菌属、链球菌属、巴斯德氏菌科和梭杆菌科。根据此分析结果，他们假设口腔群落传播到了LRT。其他研究也支持了这一假说，并确定了健康个体中临床症状不明显的微量误吸机制。Dickson及其同事提出，他们的发现支持适应岛模型的概念，在该模型中肺部末梢的细菌群落显示出丰富度和均匀度降低，且与上呼吸道分类群的相似性降低。在健康个体中，肺部微生物组可以看作是由于微量误吸引起的微生物迁移与细菌消除（咳嗽和黏膜纤毛清除）之间的平衡。
有证据表明，肺部微生物群的高微生物多样性与感染有关。具体来说，肺内微生物群落成员的富集与独特的代谢和炎性特征相关，且肺内微生物群来源于口腔群落并包括厌氧菌（例如普氏菌属和韦荣氏菌属）。在2016年的一项研究中，作者发现普氏菌属和韦荣氏菌属的富集与Th17细胞数量的增加和Th17趋化性细胞因子（例如IL-1α和IL-1β）的分泌相关。这种升高的炎症状态可能因为免疫反应的改变而使感染的易感性增加。尽管Th17应答与病原体清除相关，但在某些情况下，也有证据表明该应答与病原体清除的受损有关。烟曲霉是一种真菌病原体，可在免疫功能不全的患者中引起肺炎。在缺乏IL-17的小鼠模型中，烟曲霉分生孢子的清除率提高了，而IL-17的存在与以嗜酸性粒细胞为特征的驱动T辅助2（Th2）介导的炎症反应相关。
改变微生物群落的结构也会改变微生物群和宿主之间的整体动力学，从而导致感染敏感性的改变。另外，微生物群的组成可能导致某些个体处于更大的感染风险中。这些例子表明，可能还存在其它病原体与宿主和微生物群相互作用而产生低水平的炎症反应，而这会降低定植抗力。通过了解微生物群、宿主响应和非土著微生物之间的关系，研究者建议了一些可预防病原微生物入侵的治疗方法。
旨在调节微生物群的疗法
针对微生物群调节的疗法旨在防止病原体的定植或促进病原体的清除。这些疗法包括益生元、益生菌和粪便微生物群移植（FMT）。尽管这些疗法在临床应用上已显示出了成功，但其作用机制却多种多样，在许多情况下还不清楚。在本节中，研究者将讨论这些疗法背后的可能机制（图3）。
图3.防止病原体定植或清除的治疗方法的假设机制。益生元和益生菌可以作为单独的疗法，也可以用作联合疗法（合生元）以防止病原体的定植，而FMT用于清除病原体。a.研究者猜测益生元通过促进能够消化非可溶性纤维能源的土著微生物群落成员的扩增而起作用①。这些群落成员也可能增加SCFA的产生，且已有研究表明SCFAs可以调节某些病原体中的毒力表达②。益生元还可以通过竞争作用抑制病原体与上皮细胞的受体相结合③。益生菌被认为通过填补空缺的生态位（营养生态位或功能生态位）而起作用。SCFA的产量也可能根据益生菌的菌株而出现增加②。这两种的联合疗法可能会给活细菌菌株提供更好的机会来占据可利用的生态位。b.目前尚不清楚FMT如何发挥作用，但可能是通过移植来恢复群落结构和功能①，或通过恢复代谢组②来实现。噬菌体也可通过FMT进行转移③，这可能会使治疗成功。
益生元
益生元可以减少传染病发作时所需的抗生素使用，并降低儿童人群的感染率。益生元可以通过多种机制来抑制传染病。体外研究表明，益生元通过充当土著微生物群的发酵底物来促进其成员的生长，许多土著的双歧杆菌物种能够分解低聚半乳糖和低聚果糖的连接键。在临床背景中，益生元可导致群落中目标物种的扩展，并通过生态位的排除作用而抑制病原体的生长。益生元的主要发酵产物是SCFAs。因此，益生元也可以通过恢复细菌的代谢（如丁酸盐）以及次要副产物（胆汁酸/盐的新陈代谢）或由SCFAs调节的免疫反应，抑或通过限制病原体的生长而发挥作用。健康成年人的体内通过膳食补充抗性淀粉发现丁酸盐的产量总体增加，但个体间差异很大。益生元还可以通过模仿宿主细胞受体位点的配体而减少病原体对宿主上皮细胞的粘附，从而发挥作用。这已在体外的组织模型中得到了证实，该组织模型在暴露于肠致病性大肠杆菌之前使用低聚半乳糖对细胞进行了预处理，从而使肠致病性大肠杆菌的粘附力降低了多达70％。
益生菌
益生菌被认为可以通过与病原体竞争营养和功能资源来预防或治疗感染。小鼠模型显示，不产毒素的艰难梭菌孢子可以阻止产毒素艰难梭菌的定植，并可以大大的减少复发性感染。除了占据一个空缺的生态位，益生菌还可以通过产生抗菌物质（如细菌素）来阻止病原体的生长，从而调节微生物群。体外研究还表明，益生菌可能通过与凝集素样粘附成分的直接相互作用来阻止致病菌粘附到上皮细胞上。
最近，含有益生元和益生菌的物质——合生元取得了一些成功。脓毒症是由感染引起的一种威胁生命状况的疾病，其可引起系统性炎症，是发展中国家新生儿人口发病率和死亡率的主要原因。对于发展中国家的婴儿而言，脓毒症导致的死亡并不能被抗生素治疗，且目前尚无预防方法。最近的一项随机性双盲的安慰剂对照试验测试了印度新生儿口服合生元（含植物乳杆菌和低聚果糖）在预防脓毒症和随后死亡中的功效。结果表明，接受该合生元的婴儿患脓毒症以及死亡的情况显著减少。目前这种合生元是新生儿脓毒症中最具成本效益的干预措施，一周的治疗费用为1美元，因此鉴于其疗效和低成本，这种干预措施的潜力很大。
FMT
FMT是将粪便悬液从健康的供体递送到接受者体内，目的是调节微生物群从而试图解决感染问题或某些疾病（通过改变微生物群的结构或功能）。在过去十年中，FMT受到了广泛的关注，因为它已被证明是治疗复发性或难治性CDI的高效方法。有研究显示它在多药耐药性生物体的肠道内去殖民化以解决疾病问题的方面上取得了一些成功，其中包括耐万古霉素的肠球菌、多药耐药性的金黄色葡萄球菌、广谱性的β-内酰胺酶和产碳青霉烯酶的肠杆菌科。
FMT的作用机制目前尚不清楚，但是有证据表明存在多种可能的机制。一种可能的机制是将供体的菌种移植或植入受体的微生物组内，从而替换缺失的功能。因为抗生素的使用使艰难梭菌的移植成为可能，进而形成新的生态位。许多研究表明，FMT成功后接受者的微生物群发生了变化，尽管其多样性不一定会增加。在最近的一项研究中，使用机器学习技术确定了从供体到宿主的细菌移植，从而根据宏基因组学数据预测FMT后可操作分类单元的存在。但是，整个粪便群落的实际植入对于成功治疗可能并不是必需的。Staley及其同事已经表明，在复发性或难治性CDI的治疗中，菌群植入并不能就认为是成功的FMT。有研究提供了更有说服力的证据，这些研究使用供体粪便的滤液（称为粪便滤液转移）来治疗长期复发性的CDI患者从而解决疾病问题。粪便滤液转移的成功表明细菌之间的移植或竞争可能不会对成功产生任何影响，但是细菌成分、代谢产物和/或噬菌体的转移可能会介导FMT的有益作用。在最近的一项研究中，研究者在进行FMT之前对CDI患者的病毒组进行了评估，发现与健康对照相比，该疾病与Caudovirales bacteriophages的高丰度和Caudovirales的低多样性（丰富度和均匀度）相关。FMT之后的阳性临床结果与肠道病毒组和细菌菌群的改变相关，接受供体粪便的患者体内Caudovirales的丰富度更高，且治疗成功率也更高。
总结和讨论
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