Nature：一种常见的膳食纤维会促进过敏样免疫反应

一项临床前研究显示，一种名为菊粉的膳食纤维通常用于保健品中，已知具有一定的抗炎特性，但它也会促进肺部、肠道和身体其他部位的一种与过敏相关的炎症，来自威尔康奈尔医学院弗里德曼营养与炎症中心和吉尔罗伯茨炎症性肠病研究所以及康奈尔大学伊萨卡校区博伊斯汤普森研究所的研究人员。

　　

   

   

肺上皮中颜色增强的杯状细胞(深紫色)    

图片来源:Mohammad Arifuzzaman博士和David Artis博士

一项临床前研究显示，一种名为菊粉inulin的膳食纤维通常用于保健品中，已知具有一定的抗炎特性，但它也会促进肺部、肠道和身体其他部位的一种与过敏相关的炎症，来自威尔康奈尔医学院弗里德曼营养与炎症中心和吉尔罗伯茨炎症性肠病研究所以及康奈尔大学伊萨卡校区博伊斯汤普森研究所的研究人员。

发表于11月2日Nature的研究发现，饮食中的菊粉纤维会改变某些肠道细菌的新陈代谢，进而引发科学家所说的肠道和肺部的2型炎症。这种类型的炎症被认为是在哺乳动物中进化出来的，主要是为了抵御寄生虫感染，也是正常伤口愈合的一部分，尽管它的不适当激活是过敏、哮喘和其他炎症疾病的基础。

“这里有很多值得思考的地方，但总的来说，这些发现拓宽了我们对饮食、免疫力和通常有益的微生物之间的关系的理解，这些微生物构成了我们的微生物群，并在我们的身体上定居，”该研究的资深合著者、弗里德曼营养和炎症中心主任、威尔康奈尔医学院迈克尔·科尔斯免疫学教授David Artis博士说。

少量菊粉存在于各种水果和蔬菜中，包括香蕉、芦笋和大蒜。它也经常集中在常见的高纤维膳食补充剂中。之前的研究已经发现菊粉能增加有益肠道细菌种类的数量，进而提高被称为调节性T (Treg)细胞的抗炎免疫细胞的水平。

在这项新研究中，研究人员更全面地检查了菊粉的影响。他们给小鼠喂食以菊粉为基础的高纤维食物两周，然后分析这些小鼠与喂食不含菊粉食物的小鼠之间的许多差异。一个主要的区别是菊粉饮食，在增加Treg细胞的同时，也诱导了肠道和肺中称为嗜酸性粒细胞的白细胞水平显著升高。高水平的嗜酸性粒细胞是2型炎症的典型迹象，通常见于季节性过敏和哮喘。

最终，研究人员发现嗜酸性粒细胞反应是由一种称为2组固有淋巴样细胞(ILC2s)的免疫细胞介导的，它被血液中称为胆汁酸的小分子水平升高激活。胆汁酸水平的升高是由于菊粉诱导的某种细菌种类的生长——一种被称为拟杆菌门的细菌，在小鼠和人类中都有发现——具有胆汁酸代谢酶。

“我们惊讶地发现菊粉补充剂与胆汁酸水平升高之间存在如此强烈的联系。然后我们发现，胆汁酸受体的缺失消除了菊粉诱导的炎症，这表明微生物群驱动的胆汁酸代谢变化是菊粉作用的基础。当我们用这些细菌中的一种在无菌小鼠(无菌群的小鼠)上定植，然后敲除一种促进胆油酸产生的细菌酶的基因时，从菊粉到嗜酸性粒细胞增多和过敏性炎症的整个途径都被阻断了，”研究人员说。

研究人员说，菊粉促进2型炎症的发现并不意味着这类纤维总是“不好的”。他们发现菊粉确实加重了过敏原诱导的小鼠2型气道炎症。但实验也证实了菊粉之前报道的促进抗炎Treg细胞的作用，在很多情况下，这可能超过了一些促炎作用。此外，2型免疫反应(在肠道和肺部涉及保护组织的粘液的增加)对健康人不一定有害——事实上，研究人员在小鼠实验中发现，菊粉诱导的2型炎症增强了对蠕虫感染的防御能力。

Arifuzzaman博士说:“可能这种菊粉到2型炎症的途径代表了一种对地方病寄生虫感染的适应性、有益的反应，尽管它在更工业化、没有寄生虫的环境中的影响更复杂，也更难预测。”

研究人员现在计划使用他们的多学科、多平台的方法，系统地研究不同类型的膳食纤维以及一系列其他膳食补充剂在不同健康和疾病状态下的免疫效果。

Inulin fibre promotes microbiota-derived bile acids and type 2 inflammation