肝细胞癌是肝细胞发生的恶性肿瘤，占原发性肝癌的75%～85%。肝细胞癌是全球常见恶性肿瘤之一，是我国第4位常见恶性肿瘤及第2位肿瘤致死病因。手术切除是早期和部分中期病人的推荐疗法。术后肝功能恢复至关重要，但关于肠道微生物群在其中的作用仍缺乏系统评估。肠道微生物群失调与肝功能障碍相关，在肝细胞癌病人术后肝功能衰竭中起重要作用，但关键微生物种类和其在动物模型及临床试验中的验证仍未知。
该研究通过回顾性和前瞻性队列分析，阐明了术后肝功能恢复对肝细胞癌病人长期生存的重要性，并发现长双歧杆菌是影响肝功能恢复的关键肠道微生物。在肝损伤肝切除小鼠模型中，证实肝功能恢复与肠道微生物，特别是长双歧杆菌有关。把恢复延迟的HCC患者的肠菌移植到肝损伤肝切除小鼠模型中小鼠肝切除术后的恢复时间也受到类似影响。然而，长双歧杆菌灌胃改善了这些小鼠的肝功能和修复。
临床试验也证实，口服含有长双歧杆菌的活体微生物可显著改善术后肝功能恢复，缩短住院天数，提高一年总生存期。在对HCC患者进行的一项临床试验中，口服含有长芽孢杆菌的益生菌鸡尾酒降低了恢复延迟率，缩短了住院时间并且改善了总生存率，这些益处归因于肝脏炎症减轻、肝纤维化减轻和肝细胞增殖，并与关键代谢途径(包括5-羟色胺、次级胆汁酸和短链脂肪酸)的变化相关。
通过多组学分析，发现肠道微生物群的改变和关键代谢途径的变化，包括5-羟色胺(一种重要的神经递质和激素，广泛存在于哺乳动物组织中，特别在大脑皮层质及神经突触内含量很高。5-羟色胺是一种抑制性神经递质，具有多种生理功能，如调节神经活动、痛觉、睡眠和体温等;5-羟色胺与多种疾病的发病有关，如精神病和偏头痛等)次级胆汁酸(次级胆汁酸是由初级胆汁酸在肠道菌酶催化下转化而成，包括脱氧胆酸和石胆酸，属于次级游离型胆酸。在人体内具有重要的生理功能)和短链脂肪酸(短链脂肪酸是肠道有益细菌代谢的产物，对维持大肠功能和上皮细胞形态有重要作用，并对大脑健康有积极作用)增加。这些代谢物通过肠肝轴进入肝脏，减少炎症反应、降低肝纤维化程度并促进肝细胞增殖，最终促进肝功能恢复。