[研究成果] 2022/09/29

腸道菌群影響醫材植入成效

透過生醫材料植入手術已是現今醫學美容、老化重建及心血管疾病治療等醫療行為常見的病灶改善方式。醫材植入手術後,醫師處方簽時常併用抗生素預防傷口感染,中央研究院生物醫學科學研究所謝清河特聘研究員團隊於動物實驗中發現,抗生素的使用將破壞動物腸胃道菌群的組成,進而影響植入式生醫材料的術後相容結果。

謝清河特聘研究員表示,人類的腸胃道菌群生態是由數兆細菌所組成,同步地隨著不同生活習慣而產生菌群變化,影響著身體的健康狀態。研究團隊於小鼠及豬隻動物實驗中發現,經由投遞抗生素大幅破壞腸道菌群後,明顯影響多項當今臨床常見的醫材植入手術成效。實驗模擬了皮下植入矽膠醫材、腹部疝氣破洞修補、動脈血管橋接移植及常見的骨缺損填補手術。一般而言,人體與動物的免疫系統皆對外來物產生急性發炎反應,並誘發免疫細胞群至傷口處,在上述四項模擬手術中皆發現,術前投遞抗生素顯著造成宿主免疫反應遲鈍,進而影響傷口與醫材癒合。研究團隊也透過微生物缺乏小鼠(germ-free mice)進行相同植入手術試驗,結果與被投遞抗生素而造成腸道菌群破壞的組別表現出相同的免疫弱化反應。

團隊更進一步進行糞便移植實驗,發現移植健康宿主糞便可做為免疫反應弱化的另類治療方式,透過餵食健康動物的糞便,可顯著逆轉宿主免疫反應使其趨近正常,證實腸道菌群組成及其代謝物具備調控宿主對植入醫材反應的功能。

主要研究團隊成員包含生醫所陳盛綸、阮淑倩等人,還包括臺北醫學大學藍迪尉(David Lundy)助理教授,其表示此為一體兩面的研究結果,數據證實弱化的免疫反應或可減少組織纖維化表現及其他常見的負面影響,同時也觀察到緩慢的傷口癒合表現及手術後形成血栓的風險。本研究可望為醫材研究領域開啟新領域,未來研究方向將著重於發掘最利於手術傷口癒合的益生腸道菌群,致力於提升醫材植入相關醫療的治療效果與品質。研究經費由科技部、國家衛生研究院及本院支持。目前已於今年9月19日刊載於著名期刊“生醫材料(Biomaterials)”。 https://doi.org/10.1016/j.biomaterials.2022.121807


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