肠道菌群移植（FMT）相关的菌群培养核心分为供体粪便直接制备的未培养混合菌群（临床主流）和定向分离 / 体外培养的标准化菌群（研发与临床转化阶段）两大类，后者又包含单一菌株培养、混合菌株共培养、宏菌群体外扩增等技术，不同培养方式适配 FMT 的不同应用场景（临床治疗、产品研发、标准化生产等），以下是详细分类及关键技术要点：

一、临床常规：无体外培养的天然混合菌群制备（非纯培养，FMT 主流）

这是目前临床最常用的方式，无需对菌群进行体外分离培养，直接从健康供体新鲜粪便中提取、富集菌群，保留菌群的天然组成和生态结构，也是最贴合人体肠道原生状态的 FMT 菌群来源。

核心制备流程

1. 供体粪便预处理：去除固形杂质，用无菌缓冲液（如 PBS、生理盐水）稀释；
2. 菌群富集：通过离心、过滤（200~400 目滤网）去除食物残渣、死菌，保留活菌及胞外基质；
3. 悬浮液制备：制成粪便菌液（通常浓度 10%~20%），可直接用于移植（经肠镜、胃镜、灌肠、胶囊等途径），也可进行冻存（-80℃或液氮）制备冻存菌液 / 菌粉（标准化 FMT 产品的基础）。

特点

• 优势：保留菌群的多样性、共生关系，移植后定植效率高，临床疗效明确（如难辨梭菌感染的治愈率超 90%）；
• 局限：供体依赖性强，菌群组成受供体饮食、状态影响，批次间差异大，存在潜在的病原体传播风险。

二、研发与临床转化：体外定向培养的标准化菌群（纯培养 / 半培养，FMT 标准化核心方向）

为解决天然菌群的批次差异、供体限制、安全风险等问题，目前国内外均在研发体外培养的标准化菌群，核心是通过微生物培养技术，分离、筛选、培养肠道有益菌群，再按特定比例组合，实现 FMT 菌群的 “可量产、可质控、可溯源”，这类技术也是菌群移植产品化的关键。

（一）单一菌株纯培养技术

从健康人肠道菌群中分离鉴定单一有益菌株，通过微生物纯培养技术体外扩增，是标准化菌群的基础，也是目前最成熟的菌群培养方式。

1. 常用菌株：双歧杆菌属（双歧杆菌三联 / 四联活菌的核心）、乳杆菌属、拟杆菌属、粪杆菌属（如普拉梭菌）、阿克曼菌属（阿克曼氏菌）等已明确的肠道有益菌；
2. 培养条件：
   • 需氧 / 兼性厌氧菌：常规摇床、培养箱（如乳杆菌）；
   • 严格厌氧菌：占肠道菌群 90% 以上（如拟杆菌、梭菌、普拉梭菌），需在厌氧工作站 / 厌氧培养箱中培养，模拟肠道无氧、37℃、pH 6.5~7.5 的环境，添加厌氧培养基（如 GAM 培养基、脑心浸液培养基 BHI、YCFA 培养基）；
3. 应用：单一菌株制剂（如益生菌），或作为混合菌群的 “种子菌株”。

（二）混合菌株共培养技术

将2 种及以上经筛选的有益菌株按一定比例混合，在体外模拟肠道微生态环境进行共培养，兼顾菌株的协同作用和菌群的多样性，是比单一菌株更贴合肠道实际的培养方式。

1. 核心原则：选择共生性强、无拮抗作用的菌株组合（如双歧杆菌 + 乳杆菌 + 拟杆菌），避免菌株间竞争抑制；
2. 培养关键：
   • 采用分批培养 / 连续培养模式，控制温度、pH、溶氧、营养底物（如膳食纤维、益生元），模拟肠道的营养供给和环境动态；
   • 部分共培养需添加肠道黏膜模拟基质（如黏蛋白），提升菌株的黏附能力和定植潜力；
3. 代表方向：合成菌群（Synthetic Microbiota，SynM），即通过宏基因组学筛选健康人核心菌群，人工组合已知菌株进行共培养，已在炎症性肠病（IBD）、肠易激综合征（IBS）的临床前研究中应用。

（三）宏菌群体外扩增技术（未分离的混合菌群培养）

直接将天然粪便菌群或肠道黏膜菌群作为起始菌液，在体外模拟肠道微生态的连续流发酵系统中进行整体扩增，保留天然菌群的大部分组成，同时实现菌群的体外量产，介于 “天然菌群” 和 “合成菌群” 之间。

1. 核心设备：肠道模拟发酵罐（如 SHIME 模型、TIM 模型、Caco-2 / 肠道菌群共培养模型），分为胃、小肠、结肠等模拟腔室，精准控制各腔室的温度、pH、蠕动、营养底物流速、厌氧环境；
2. 培养特点：
   • 保留天然菌群的多样性（比纯培养的合成菌群更丰富），可通过调整底物（如益生元）定向富集有益菌、抑制有害菌；
   • 实现连续化、规模化培养，适合制备标准化的宏菌群 FMT 产品；
3. 优势：解决天然粪便菌液批次差异问题，同时避免单一 / 混合菌株共培养的菌群多样性不足的局限。

（四）无菌动物体内扩增培养（间接培养，适用于高要求临床 / 研发）

将健康供体的菌群移植到无菌小鼠 / 大鼠体内，利用动物的肠道微生态环境让菌群自然扩增、定植，再从动物粪便 / 肠道内容物中提取菌群，用于 FMT。

1. 核心优势：菌群在动物体内完成 “驯化”，更易在人体肠道定植，且可通过动物模型提前验证菌群的安全性和疗效；
2. 局限：成本高、周期长，仅适用于特殊病例的个性化 FMT 或研发阶段，无法规模化应用。

三、新兴技术：菌群培养与工程化结合（未来发展方向）

在体外培养的基础上，结合微生物基因工程、合成生物学技术，对菌株进行基因改造，提升其功能特性，再进行培养扩增，适配特定疾病的靶向治疗。

1. 工程菌株培养：对双歧杆菌、大肠杆菌 Nissle 1917 等安全菌株进行基因编辑，使其表达特定功能蛋白（如抗炎因子、抗菌肽、肠道屏障修复蛋白），体外纯培养后用于靶向 FMT；
2. 菌群代谢调控培养：在培养过程中添加特定代谢物或底物，定向调控菌群的代谢通路（如产短链脂肪酸 SCFAs、胆汁酸代谢），提升菌群的治疗活性。

四、不同菌群培养方式的核心对比（适配 FMT 场景）

培养方式	菌群多样性	标准化程度	量产能力	临床应用阶段	核心优势	核心局限
天然粪便未培养菌群	极高	低	低	临床常规应用	定植效率高、疗效明确	供体依赖、批次差异、安全风险
单一菌株纯培养	极低	极高	极高	临床成熟（益生菌）	可质控、可量产、无安全风险	菌群单一，疗效有限
混合菌株共培养（SynM）	中～较高	极高	高	临床试用于 IBD/IBS	兼顾协同作用和标准化	菌群多样性仍低于天然菌群
宏菌群体外扩增	高	中～较高	高	临床转化阶段	保留天然菌群特性，可规模化	培养设备要求高
无菌动物体内扩增	高	中	低	研发 / 特殊临床	菌群定植性强、提前验证疗效	成本高、周期长

五、菌群培养的关键技术要求（FMT 专用）

1. 厌氧环境控制：肠道菌群 95% 以上为严格厌氧菌，培养过程中需全程控氧（溶氧 < 0.1%），使用厌氧工作站、厌氧培养箱，培养基添加还原剂（如 L - 半胱氨酸）；
2. 无杂菌污染：需在GMP 洁净车间进行培养 / 制备，避免致病菌、真菌、支原体等污染，符合临床微生物制品的无菌要求；
3. 菌群活性保持：培养后需尽快移植，冻存菌液需添加保护剂（如甘油、海藻糖），采用程序降温冻存，保证复苏后活菌率 > 80%；
4. 营养底物适配：模拟肠道营养，使用含膳食纤维、益生元（低聚果糖、菊粉、魔芋多糖）、黏蛋白的培养基，提升菌群的定植能力和代谢活性。

六、行业发展趋势

目前 FMT 的临床应用仍以天然未培养菌群为主，但体外培养的标准化菌群是未来核心发展方向，国内外药企 / 生物公司均在布局合成菌群（SynM） 和宏菌群体外扩增的产业化，核心目标是实现：

1. 摆脱供体依赖，实现菌群的工业化量产；
2. 精准质控菌群组成和活菌数，降低批次差异；
3. 剔除有害菌，提升 FMT 的安全性；
4. 针对特定疾病（IBD、IBS、脂肪肝、自闭症等）定制靶向菌群，提升治疗精准性。