近日，动科学院动物营养与健康养殖科技创新团队在国际期刊《Nature Communications》在线发表题为“Inorganic Nitrogen Metabolic Reprogramming of the Gut Microbiome Drives Fecal Microbiota Transplantation in Ulcerative Colitis”的研究论文。动科学院在读博士研究生王银龙、侯起航副教授及在读硕士研究生吕鑫莹为共同第一作者，杨欣教授、西安交通大学第一附属医院和水祥教授、武圣儒教授为论文通讯作者。该研究通过巧妙的生态学模型和系统的多组学分析，揭示了“无机氮利用能力”是决定供体微生物能否在受体肠道内成功定植的核心生态驱动力，并据此开发出一种能显著提升粪菌移植（FMT）疗效的益生菌-代谢物组合策略。

在针对肠炎的FMT干预中，供体菌群能否在患者肠道内成功“安家”，直接决定了疗效的成败。然而，这一制约转化的核心瓶颈长期悬而未决。为了探索影响FMT微生物定植的深层机制，研究团队并未局限于常规的菌群多样性分析，而是设计了一个精妙的“幸存者筛选”模型。他们利用沙门氏菌在LD50剂量下对小鼠肠道造成的高氧化应激环境，作为一种极端的选择压力。在这一压力下，唯有那些具备强大的活性氮解毒与利用能力的微生物才能存活下来。这相当于在严酷的生态考验中，筛选出了功能最强的“特种兵”菌群。

基于这一发现，研究的焦点转向了如何人为重现并增强这一有益功能。通过将粪菌移植液分离为菌体与代谢物两部分进行对比验证，研究团队发现，活菌与其共存的特定代谢物之间存在关键的协同增效作用。单纯补充菌株或代谢物，其提升无机氮利用能力的效果均远逊于完整的原始组合（PM-mix14）。当PM-mix14与FMT联合应用于小鼠结肠炎模型时，其治疗潜力得到了充分证实。在DSS诱导的结肠炎模型中，该联合疗法系统地逆转了疾病表型：它不仅抑制了体重下降和结肠缩短，还显著保护了肠道上皮完整性与杯状细胞数量。更为关键的是，代谢层面定量数据证实，PM-mix14+FMT组的肠道中，有害的亚硝酸盐中间产物水平被显著压低，而有益终产物L-谷氨酸、谷胱甘肽和ATP的水平则恢复正常。该研究为突破当前FMT干预的疗效瓶颈展示了清晰的未来前景。

该研究得到国家自然科学基金（32172776，32402782）以及陕西重点研发计划（2025NC-YBXN-129）的资助。

原文链接：https://doi.org/10.1038/s41467-026-73290-y