在患有使人衰弱的肠道疾病的患者中，特定细菌的存在与否的识别可能产生更好的诊断和治疗方法。
有史以来规模最大的研究首次揭示了与克罗恩病相关的特定肠道细菌，据估计，克罗恩病困扰着70万美国人，他们患有慢性、痛苦的腹泻和出血以及其他令人不快的症状。通过更好地了解患有该疾病的儿童的微生物生态系统如何变化，研究人员获得了可能在未来带来更好诊断和治疗的线索。
人类微生物组计划表明，人体肠道中存在数百种细菌。确切的物种及其相对丰度因人而异，研究人员越来越发现，除了克罗恩病之外，异常的细菌种群——称为菌群失调——还与从类风湿性关节炎到糖尿病，甚至可能是自闭症等疾病有关。
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在过去的几项研究中，微生物与克罗恩病有关，这些研究通常涉及少数患病数月或数年且已接受治疗的患者。但是，由于患者通常在儿童期或成年早期被诊断出，因此发表在3月12日《细胞宿主与微生物》杂志上的这项新研究重点关注了668名儿童作为研究对象。其目的是开发新的工具来预测哪些患者会发展成轻度或重度疾病，并确定哪些治疗方法可能最有效。研究人员从全国28个中心的初诊青少年身上采集了肠道活检和粪便样本。与健康对照组相比，这些样本显示，某些细菌科在克罗恩病患者中更常见或更少见。
这些发现将先前的几项观察结果联系起来并加以澄清。一些微生物先前已与炎症性肠病相关联，炎症性肠病是克罗恩病和溃疡性结肠炎的总称。一个细菌科也与结直肠癌有关，结直肠癌是长期炎症性肠病的一种并发症。在最新研究的健康对照组中发现的一种微生物，已知具有抗炎作用，并且在手术后病情复发的患者中往往会减少或缺失。
马萨诸塞州总医院以及麻省理工学院和哈佛大学博德研究所的拉姆尼克·泽维尔领导了这项研究，他说，这些关键微生物还不能被判定为引起或预防该疾病。它们可能只是在患病肠道（或健康系统）中茁壮成长的微生物。无论哪种方式，它们都具有作为诊断标志物的预测价值：该团队开发了一种公式，用于根据疾病发作时存在的所有物种计算“微生物菌群失调指数”。该指数可靠地表明哪些人患有克罗恩病，并且得分最高的患者病情最严重。泽维尔说，该指数是对其他诊断技术的有力补充，他设想将其与基因和血液生物标志物测试一起使用，以预测这种复杂疾病的病程和最佳治疗方法。
该研究还有助于解释为什么抗生素通常对克罗恩病无效。泽维尔的团队发现，服用抗生素的患者比患病但未使用抗生素的同龄人拥有更少的有益细菌。换句话说，泽维尔说，“给他们服用抗生素会使微生物失衡更加明显。”
鉴于微生物参与其中但抗生素无效，给患者服用有益细菌（基本上是益生菌），并使这些细菌更容易成为肠道的永久居民似乎是合乎逻辑的。尽管一种称为粪便微生物移植的治疗方法——患者通过灌肠或结肠镜检查接受来自健康捐赠者的微生物剂量——对于患有另一种消化系统疾病——艰难梭菌感染的患者效果极佳，但该方法对于更复杂的疾病（如克罗恩病）并不可靠。泽维尔说，治疗后，他们肠道生态系统的健康外观被证明是暂时的。基因研究提供了一条线索：许多与克罗恩病出现相关的基因负责免疫系统对微生物的识别，这表明患者的免疫系统缺少培育有益细菌或抑制有害细菌类型所需的必要工具。
除了更多地了解免疫反应的影响外，“我们需要更多地了解这些微生物”，泽维尔说。它们产生的化合物有可能被开发成药物，从而控制肠道中的种群。但是，在实验室中培养人类肠道微生物具有挑战性：许多微生物无法在氧气存在下存活，因此研究它们需要谨慎的技术和特殊设备。另一个挑战是，本研究中发现的某些细菌与其他物种以紧密的群体相关联，这表明它们不能被分离出来进行研究，因为它们彼此依赖才能茁壮成长。
泽维尔仍然渴望揭开围绕微生物组生态系统复杂性的神秘面纱。他的团队正在开始一项针对克罗恩病患者的纵向研究，每两周对他们的微生物组进行采样，以了解他们治疗的进展以及他们经历的疾病周期性发作。他说，将此与对微生物产生的化合物的理解相结合，应该有可能破解它们在该疾病中的确切作用之谜。