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【博创风采】从肠菌交叉喂养到肾病精准干预:慢性肾病菌群调控新路径

日期:2026-09-24 08:39 浏览量:

复杂慢性疾病的发生发展,往往伴随着肠道微生态的系统性紊乱,而个体间菌群结构的巨大差异,也成为益生菌干预疗效参差不齐的核心难题。在西安交通大学医学部基础医学院,袁恒助理教授与团队聚焦慢性肾病与肠道菌群的交叉前沿,以普拉梭菌这一关键有益菌为核心支点,系统解析种间交叉喂养的代谢机制,阐明肠-肾轴的调控通路,提出基于肠型特征的精准菌群干预新理念,为慢性肾病的精准防控打开了全新视角。

西安交通大学宿主肠道微生物与高血压肾病课题组

锚定临床痛点,厘清肾病菌群紊乱的人群规律

慢性肾病(CKD)是我国重大公共卫生挑战,全国患病人数达1.52亿,其病程进展与肠道微生态失衡密切相关。已有研究证实,普拉梭菌丰度显著下降是慢性肾病患者肠道菌群的典型特征,但菌群紊乱的个体异质性及其对干预效果的影响,长期缺乏系统性的研究阐释。

围绕这一关键问题,团队依托覆盖2201名研究对象的大样本人群队列展开深入分析,通过肠型分层首次揭示了慢性肾病菌群紊乱的选择性特征:在拟杆菌主导型肠型(ET-B)人群中,慢性肾病患者的普拉梭菌等核心有益菌发生严重耗竭,菌群共生网络出现结构性崩塌;而在普雷沃氏菌主导型肠型(ET-E)人群中,患者与健康个体的菌群结构整体保持稳定,未出现显著的有益菌流失。这一发现不仅刷新了对慢性肾病肠道病理的认知,也从菌群分型的角度,解释了既往益生菌干预疗效差异巨大的根本原因。

团队发现肠道菌群是CKD发展的重要因素

解析互作机制,打通肠肾轴调控的完整通路

肠道菌群的功能发挥,依赖于物种间精密的代谢协作网络。团队通过共丰度网络分析与功能验证进一步证实:普拉梭菌在肠道内的有效定植与功能发挥,高度依赖于单形拟杆菌等关键拟杆菌的“交叉喂养”关系——拟杆菌先分解膳食纤维产生中间代谢产物,为普拉梭菌提供必需的生长底物;普拉梭菌定植扩增后,进一步代谢产生丁酸等短链脂肪酸,发挥宿主调控作用。这种种间代谢协作仅在拟杆菌主导型肠型中稳定存在,是普拉梭菌发挥肾脏保护效应的核心前提。

结合整合多组学分析与动物实验验证,团队系统阐明了普拉梭菌经肠肾轴调控慢性肾病进展的完整分子通路:普拉梭菌产生的丁酸等有益代谢物,可上调肠道紧密连接蛋白(Tjp1、Cldn4)表达,修复肠屏障损伤,同时抑制肠道局部炎症信号,减少肠源性毒素与促炎介质进入循环;相关代谢物经门静脉进入肝脏调控全身炎症与代谢状态后,进一步通过级联效应作用于肾脏,激活GPR43信号通路,抑制肾组织巨噬细胞浸润,下调IL-1β、IL-6等促炎因子与纤连蛋白、α-SMA等纤维化标志物表达,最终实现改善肾功能、延缓肾纤维化的治疗效果。

在5/6肾切除诱导的慢性肾病小鼠模型中,为期20周的普拉梭菌干预取得了显著成效:小鼠体重下降趋势得到缓解,血尿素氮、血清肌酐等核心肾功能指标显著回落,肾组织胶原沉积与病理损伤明显减轻,肠道屏障功能与局部炎症状态也得到系统性修复,从体内实验层面完整验证了菌群干预的肾脏保护效应。

肠道菌群缓解CKD的效果评价

聚焦精准干预,探索菌群诊疗的转化新路径

不同于传统益生菌“泛化应用、千人一方”的模式,团队的研究成果确立了“先分型、后干预”的精准菌群治疗理念,为慢性肾病的个体化菌群干预奠定了核心理论基础。研究明确提出,普拉梭菌的临床应用必须匹配患者的肠型特征,针对拟杆菌主导型肠型人群开展精准补充,才能获得稳定可靠的干预效果。

面向成果转化与临床应用,项目先后获得全国博士后创新创业大赛银奖、陕西省博士后创新创业大赛银奖,指导学生获西安交通大学“腾飞杯”二等奖等荣誉。团队正基于种间交叉喂养机制开发复合益生菌配方与靶向代谢物干预方案,探索适配不同肠型人群的定制化干预策略,推动基础研究成果逐步向临床诊疗、慢病管理等场景落地,为慢性肾病的早防早治提供新的技术支撑。

袁恒和团队获得各项荣誉

从人群队列的规律发现,到分子机制的系统解析,再到精准干预的转化探索,袁恒和团队扎根西安交大的科研沃土,以微观菌群为切口,深耕慢性疾病防控的前沿赛道。面向未来,团队将继续依托学校多学科交叉优势,围绕肠道微生态与代谢性疾病的调控机制持续攻关,不断完善精准菌群干预技术体系,以扎实的科研成果服务健康中国战略,为守护人民生命健康贡献青年科研力量。

文字:基础医学院、人力资源部
编辑:星火

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