利用阿拉巴马大学伯明翰分校开发的独特生物信息学技术，UAB研究人员发现肥胖手术后人类粪便微生物群中出现了新的微生物菌株。这些新菌株在手术破坏胃和上部小肠后出现。相比之下，研究人员发现，人体肠道粪便微生物群的菌株与结肠手术前发现的菌株类似，后者是胃肠道或胃肠道的下部。

UAB研究人员研究了接受两种类型肥胖手术的患者 - Roux-en-Y胃旁路手术和袖状胃切除术。在袖状胃切除术中，胃的大小减小。Roux-en-Y胃旁路术也减少了接受食物的胃的大小，但它还创造了胃的其余部分和小肠的第一部分的手术旁路。

“我们的研究结果显示，当您通过肥胖手术改变上消化道时，您也会改变肠道环境，导致新的微生物菌株的出现，”研究团队负责人Casey Morrow博士说。 UAB的细胞，发育和整合生物学系荣誉退休教授。“在胃肠道中营养素和空间的微生物竞争中，获胜者是新的菌株，在新的胃肠道环境中更具竞争力。”

信息学技术区分同一物种的单个菌株的能力推进了人类肠道微生物群的分析以及手术如何改变微生物群落。人类微生物群主要由500至1,000种细菌组成，这些细菌对人类健康具有主要的有益影响，包括免疫系统的调节和对宿主代谢和器官发育的影响。先前对微生物群的研究已经能够确定肥胖手术后各种物种相对丰度的变化，但他们无法辨别这是否可能是由于同一物种的另一株菌替换了某一特定物种。

2017年，UAB研究人员使用他们的技术 - 称为基于窗口的相似性单核苷酸变体或WSS--显示粪便移植治疗患者后粪便供体微生物在受体中保留数月或数年的第一次直接证明伴有复发性艰难梭菌感染。

对于12月发表于人类微生物学杂志的报告，Morrow及其同事分析了肥胖手术前和患者一到两年后从患者身上采集的粪便样本。该研究包括18名接受Roux-en-Y胃旁路手术的患者和6名接受袖状胃切除术的患者。

当比较两组肥胖手术患者的粪便前和粪便后样本时，只有65%的Roux-en-Y WSS评分和75%的袖状胃切除术WSS评分高于确定相关对的边界截止值。 。这意味着，对于35%的Roux-en-Y微生物群对和25%的套管胃切除术对，从一种细菌物种的微生物菌株到另一种菌株的变化已经发生，并且在某些情况下，这些微生物群落的变化手术后一到两年坚持不懈。在大多数(但不是全部)肥胖手术患者中鉴定了各种细菌物种的微生物菌株的多种变化。

相比之下，对于失去乙状结肠段(接近胃肠道末端)的五名手术患者，比较术前和术后样本的97%的WSS评分高于临界值，表明随着时间的推移稳定的应变，尽管有这些操作。其中三名患者在特定细菌物种中显示出一种新的微生物菌株。另外两个没有新的菌株。这97%与未经手术的人在一到两年内看到的肠道微生物群的稳定性相似。

“我们的研究首次描述了上消化道改变后粪便中新微生物菌株的出现，”莫罗说。“最有可能的是，粪便群体中新菌株的起源是小肠组织相关的微生物群落。由于手术导致了永久性的生理改变，新的微生物菌株反映了胃肠道中这些环境变化的反应。道“。

“更广泛的含义，”莫罗说，“认识到人类可以携带相同微生物的多种菌株，这使人们对人类胃肠道微生物群落的复杂性有了新的认识。它强化了我们正在进行的研究对于研究影响其他微生物组破坏治疗，如抗生素和癌症化疗，对胃肠道微生物群落的结构有影响。“