簡介
腸胃生態平衡的破壞和恢復糞便移植，是一種對抗艱難梭菌的治療方法，是將健康者的糞便導入腸道受感染的患者以抑制患者體內有害細菌滋生的治療措施。是由糞便灌輸員通過一個鼻管將糞便從患者鼻孔導入小腸中，健康者的糞便中存活有一些有益菌群，可以抑制或化解一些超級致病細菌所導致的人體健康危機。
據有關報導，近年來，荷蘭和美國一些醫院的醫生通過糞便移植，成功治癒了艱難梭菌嚴重感染的患者。
產生背景
人類利用人新鮮糞便或者發酵的糞水中的物質治病，至少有近2000年的歷史，最早將糞便用於治療的是中國，糞便入藥從1000多年前的中藥“黃龍湯”開始，1958年美國醫生用糞水挽救感染垂死的患者，這是英文文獻記載最早的案例。
東晉時期(公元300～400年)的葛洪，在其所著《肘後備急方》中，記載了當時用糞清治療食物中毒和嚴重腹瀉，“絞糞汁，飲數合至一二升，謂之黃龍湯，陳久者佳”，還記載了用動物糞便治療疾病，如“驢矢，絞取汁五六合，及熱頓服，立定”。
16世紀，中國明代李時珍在《本草綱目》中記載了口服糞水治療嚴重腹瀉、發熱、嘔吐和便秘等疾病。中國傳統醫學一直是現代醫學的寶庫。中醫里的很多療法或藥方，之所以被人們認為是“偽科學”，是因為現代科學還沒有發展到可以真正揭示它們的階段。中國古代用糞便治病的辦法，看似離譜，但在今天終於找到了圓滿的科學解釋。
1958年，一種名叫偽膜性腸炎的消化道疾病死亡率高達75%。美國科羅拉多大學醫學院外科醫生beneiseman，對4名患有嚴重偽膜性腸炎的患者，採用了抗生素、氫化可的松、益生菌等治療手段，但病人仍腹瀉嚴重，甚至出現休克。無奈之下，醫生最終和患者及家屬商議，用患者家屬的大便製成糞水對患者進行灌腸。結果，其中3名患者在幾天之內奇蹟般地康復出院，另一名患者在住院期間則死於與腸道感染無關的其他疾病。
此後近20年，由於無法從科學角度清楚地揭示它的治療原理，這一療法並沒引起人們的重視。
1980年，中國301醫院消化科也曾用同樣的方法治好了一例嚴重腹瀉的病人，但並未對此作進一步研究，更沒有發表過什麼論文。之後腸道作為人體應激時的中心器官之一，其屏障功能、免疫功能、與其他器官的緊密聯繫、以及腸道細菌微生態逐漸被學界認識”。
近10年來，由於高通量基因測序技術的出現給科學家提供了得力“武器”，人類“攻入”了腸道菌群這一新的科學領地。科學家忽然發現，原來總重量高達1.5千克的腸道菌群，在人體中發揮了巨大作用，與肥胖、腸道疾病乃至精神疾病都有著隱秘而密切的聯繫。
自2004年以來，在《自然》《科學》《細胞》等頂級學術刊物上發表的有關腸道菌群與疾病和健康關係的論文已有上百篇，其他各類生物醫學刊物的相關論文達上千篇。包括肥胖、糖尿病、癌症、自閉症等在內的超過50多種疾病都有證據表明與腸道菌群失調有關係，而通過配方營養、益生菌和藥物調節菌群預防減輕疾病的報導更是如雨後春筍，層出不窮。
2005年10月，13個國家在法國巴黎召開了“人體微生物組研究計畫”圓桌會議。會議認為，應該像做“人類基因組計畫”那樣，組織全球力量，開展“人類微生物組計畫”，把人體共生微生物組的基因組成全部測定出來。當腸道菌群的作用被揭示以後，糞便移植的原理也就可以得到很好的解釋。之所以用“移植”這個詞，說明現在已經把腸道菌群看成組成人體的一部分。
最近幾年，艱難梭菌感染在美國發病率的迅猛上升，也是造成糞便移植在臨床上這么火的重要原因。艱難梭菌感染與抗生素的長期使用有關，並對多種抗生素具有耐藥性。艱難梭菌感染常常在醫院內發生。有數據顯示，2008年，美國每1000例住院病人里就會發生8.75例感染。上述的偽膜性腸炎就是由艱難梭菌感染引起的。相比之下，中國目前的艱難梭菌感染病人還不是很多。
2010年，中國人民解放軍總醫院消化科接手了一個患克羅恩病的病人。患者病情常年反覆發作，頻繁腹瀉，痛苦不堪，用了各種治療手段也沒有什麼起色。採用國外剛剛興起的“糞便移植”療法。在經過糞便移植以後，病情有了很大改善，從曾經的一天腹瀉十餘次減少到5次。然而，腸道菌群種類豐富，數量龐大，究竟是哪些細菌起了作用，這還需要進一步研究。
2011年，美國一個合作組將既往這些通俗、雜亂的醫學名詞統一為fecalmicrobiotatransplantation(FMT)，翻譯為糞菌移植。
2013年，美國將糞菌移植納入難辨梭狀芽孢桿菌感染治療的指南，用於第三次復發的治療。全世界已經有50項批准的臨床試驗在探索多種疾病的治療。
歷史
中國早在東晉時期，葛洪《肘後備急方》就記載，用人糞治療食物中毒、腹瀉、發熱並瀕臨死亡的患者，“飲糞汁一升，即活”。李時珍《本草綱目》曾記載了二十多種用人糞治病的療方。
17世紀獸醫中反芻動物“轉宿”的啟發；
20世紀50年代中期，個別臨床醫師已開始以某種形式套用人類糞便菌群，主要用來治療抗生素相關性腹瀉和嚴重的梭菌性痢疾。
20世紀80年代後期，Botody在遇到一例從未所見的未知病原導致的頑固的結腸炎例時做了首次糞便移植。
臨床決策
依據文獻報導，糞菌移植已經用於難辨梭狀芽孢桿菌感染、炎症性腸病、代謝病、腸道免疫缺陷、腸道過敏等疾病。
糞菌移植方案簡單，可簡要總結如下：
①確立健康糞便來源，目前多選用患者家屬或親密的人，或者來自標準糞菌庫；
②健康糞便供者需要至少滿足：近期（多為6個月內）無抗生素使用史、無胃腸道疾病、血清學和糞便可傳染病原體檢查陰性；
③患者移植前完成知情同意和必要的胃腸道準備；
④在不影響菌群功能的時間內完成糞菌分離、保存；
⑤根據需要選擇經腸鏡、上消化道內鏡、鼻胃管或灌腸的途徑移植；
⑥隨訪和評估療效。治療復發性難辨梭狀芽胞桿菌027亞型感染，１次糞菌移植即可達到100％的治癒率。對非分型診斷的復發性難辨梭狀芽胞桿菌感染，系統性綜述研究顯示，經結腸鏡移植的治癒率（93.2％）並不比與經鼻胃管輸入（85.3％）高。樣本量最大的研究顯示，一次治療可達91％，再次移植之後，總體治癒率則達98％，平均隨訪17個月，腹瀉、腹痛、乏力的症狀有效治療率（消失或改善）分別為99％、92.9％、93.2％。至今未見糞菌移植併發症的報導。
機理作用
糞便移植的主要作用機理可能是利用糞便中有益菌種的生態占位，定植抗力，生物奪氧，免疫調節，降低腸腔pH值和細菌代謝產物的營養等。移植的糞便中最重要的是常年棲息於腸道內的數以億計的微生物，它們和腸道上皮細胞等生物成分與食源性非生物成分（未被消化的食物）及來自胃、腸、胰和肝的分泌物（如激素、酶、黏液和膽鹽等）共同構成腸道微生態系統。糞便移植的意義就在於重建正常的腸道微生態結構。
比如治療由難辨梭菌引起的復發痢疾，其原理是由於腸道菌群間存在生存上的競爭，優勢菌群會抑制其他菌群的生長與繁殖，通過恢復腸道菌群結構而達到抑制難辨梭菌生長、繁殖的目的。並且糞便中含有的有益菌種如乳桿菌和雙歧桿菌，能產生乳酸、醋酸、丁酸和丙酸等，使腸道內的pH值降低，而腸道pH值降低不僅能夠促進鈣、鎂、鐵和銅等離子吸收，而且能增加胃腸蠕動、增進食慾、促進營養物質的吸收和提高機體免疫功能。雙歧桿菌屬的一些種還可以通過封閉上皮細胞上的結合位點來抑制病原體增殖，增強腸道的黏膜屏障作用和調節腸道通透性。另外，雙歧桿菌的細胞壁含有大量的肽聚糖和磷壁酸，具有很強的生物活性，能激發腹腔巨噬細胞、NK細胞和淋巴細胞因子的活性，從而在機體免疫中發揮重要作用。關於糞便移植後更多詳細的作用機制，仍需進一步研究。
腸道菌群是人體擁有細胞數最多的獨特“功能器官”，作為一種特殊的“器官移植”，FMT的作用日益受到廣泛關注。目前已明確FMT是治療RCDI的安全、無不良反應且療效佳的方案。隨著FMT的臨床研究日趨增多，FMT還可套用於IBD、IBS、便秘以及其他非胃腸道疾病，但對這些疾病的療效以及作用機制仍有待進一步明確。
基本功能
治療營養代謝疾病結腸微生物群的主要代謝功能是對食物殘渣、腸道上皮細胞分泌的黏液等進行發酵分解，併合成一些維生素等小分子物質。代謝產生的短鏈脂肪酸，特別是醋酸鹽、丙酸鹽和丁酸鹽能促進盲腸對鈣、鐵、鎂等離子的吸收。丁酸鹽是結腸上皮細胞的主要能量來源，幾乎全被吸收利用，影響結腸中上皮細胞的增殖。這些複雜的代謝產物，對宿主而言是能量和可吸收的底物，但同時也為細菌自身的生長和繁殖提供了能量和營養。因此，微生物菌群與機體是共生關係，當一系列原因導致動物機體菌群失調後均可採用糞便移植重構正常菌群，達到緩解和治療由失調引起的一系列症狀，比如獸醫臨床上常見的惡病質、個體瘦弱、功能性腸便秘和某些營養缺乏症。
改善機體免疫力低下
腸道黏膜是免疫系統與外環境之間的主要界面。腸道相關淋巴組織是機體最大的免疫細胞群。宿主與腸道黏膜表面菌群的相互作用對於機體免疫系統的發育、成熟十分重要。因此對於免疫力低下的動物，及時通過糞便移植建立正常的腸道微生態結構，讓機體免疫系統有機會接觸各種微生物，或許可以提高機體免疫力。
腸道菌群可以通過以下幾種機制發揮屏障功能：營養競爭、占位競爭、腸道上皮細胞黏附位點競爭以及產生抗菌物質。因此，在獸醫臨床上，對於各種常發性腹瀉、抗生素治療無效的腹瀉、頑固性痢疾、急慢性腸炎，以及犬細小病毒病、輪狀病毒病等腸道病毒引起的腹瀉，可進行糞便移植，在腸道建立起一層生物保護屏障，輔助對抗病原微生物。
調整機體能量平衡根據相關試驗研究結論，可構想在肉用經濟動物生產上，收集強壯健康個體的糞便，移植給瘦弱、食慾不良的個體，達到治療和促肥育、降低料重比的目的。而對於伴侶動物如犬、貓，則移植瘦小、健康的同種個體糞便，以達到控制體重增長的目的。
輔助治療肥胖和II型糖尿病有關腸道菌群與機體代謝平衡方面又有了一個新觀點：II型糖尿病和肥胖與高脂飲食所激發的機體輕度炎症反應密切相關。然而研究發現，作為一種細菌性因素,腸道菌群中革蘭氏陰性桿菌產生的脂多糖是高脂飲食誘發機體出現肥胖症、糖尿病和炎症反應的前提條件。因此，糞便移植或許可用於獸醫臨床上輔助治療肥胖症、糖尿病和減輕腸道炎性反應。目前為止，在使用糞便移植的文獻報導中，還沒有提到任何副作用。儘管如此，這項技術並未推廣，到2015年2月為止，僅存在於美國的一些醫院。問題之一在於還沒有進行過相關的可控研究，無法防止糞便移植可能傳播難以發現的疾病，像病毒、致病菌、寄生蟲等；之二是因為糞便不是市場銷售的生物製品，操作程式沒有得到統一的規定，套用劑量也沒有文獻具體報告；之三是由於篩選健康捐獻者的程式複雜，要像檢查器官移植捐贈者一樣進行檢查，成本較高。
操作過程
在糞便移植過程中，捐贈者的糞便要么是經由試管從病人鼻子移植到其胃部，要么是將糞便通過結腸鏡從患者的肛門輸送到其受感染的結腸內。
推廣阻力
這種療法本可惠及數千患者，但美國的法規、研究條例，加上本能的噁心感等複雜因素，也許是該療法無法推廣的阻力。
研究
2012年10月，英國桑格研究所等機構研究人員在《科學公共圖書館病原卷》雜誌上報告說，他們用糞便移植的方法治療了受艱難梭菌感染的實驗鼠，然後仔細分析了糞便中起作用的細菌種類，最終確定6種細菌，它們的混合作用可以抑制艱難梭菌。
進行研究的戈登·杜根教授說，這項成果找到了糞便移植療法背後的有用菌群，將來有望在此基礎上開發出使用這些混合菌群的標準療法，幫助病人避免直接攝入糞便的尷尬。
現狀
2012年11月1日，中國大陸、港、台、澳、加拿大、美國媒體報導，張發明是第一位在中國開展現代標準化糞菌移植的醫生。所謂標準化糞菌移植，是在實驗室內藉助現代儀器設備人性化地分離獲得高度純化的菌群，再經內鏡或者引流管將量化的菌液注射到患者腸內。南京醫科大學第二附屬醫院消化醫學中心複雜腸病團隊將糞菌移植作為難治性炎症性腸病（克羅恩病、潰瘍性結腸炎）的關鍵挽救治療，獲得重要臨床發現。
2013年4月，美國Surawicz等糞菌移植首次被寫入臨床指南，用於治療復發性難辨梭狀芽孢桿菌感染。
2013年5月，美國FDA將糞菌移植納入觀察性新藥監管。目前糞菌移植已經引起國內外越來越多的關注，2013年8月，美國梅奧診所專家發表論文呼籲將糞菌移植推向主流！
2013年11月，第一例用標準化糞菌移植（經中消化道）成功治療嚴重克羅恩病合併腸內瘺，隨訪1年內維持緩解。
未來
糞菌移植的現狀已經定位：至少在別無選擇的情況下，它是嚴重腸道菌群失調、慢性難治性腸病，尤其是復發性難辨梭狀芽胞桿菌感染的最佳治療方案。在將來，隨著糞菌移植在ＩＢＤ、腸易激綜合徵、慢性便秘、自身免疫相關性腸病、食物腸道過敏、代謝綜合徵、神經發育異常與神經退行性疾病、新型耐藥菌治療等領域的發展，其臨床適應證將得到明確界定。糞菌移植的標準化、人性化將推動其迅速發展和廣泛套用。
病例
母親塔圖姆和兒子傑西2012年10月，美國巴爾的摩市20個月大的男童傑西·威廉斯腸道因感染致命的難辨梭狀芽孢桿菌而病入膏肓。醫生通過“糞便移植”手術，將傑西母親的糞便從他的鼻孔移植入腸道中，利用其健康糞便中的有益菌群“以毒攻毒”，最終竟令他在短短2天內奇蹟好轉。傑西可能是美國有史以來接受“糞便移植”手術最年輕的患者。
2014年9月，8個月的蔡甸男嬰果果就靠10個月大的表姐的健康糞便，治好了嚴重的糜爛出血性結腸炎。9月1日，前來複查的果果看著又白又胖，恢復了往日的健康。他是中南地區首例接受“糞菌移植”的嬰兒。
