Cell子刊：不同的饮食，肠道微生物群和代谢物的关联

密歇根大学/卢森堡健康研究所的一项新研究发现，饮食、基因和肠道微生物群之间存在复杂的相互作用，这可以解释IBD的发病原因。

　　

腹痛、腹泻、体重减轻——这些以及炎症性肠病(IBD)的其他症状可能会造成破坏性和衰弱。虽然科学家们已经发现IBD有遗传成分，但并不是每个有家族病史的人都会患上这种疾病。迄今为止，克罗恩病和溃疡性结肠炎(统称为IBD)的环境触发因素在很大程度上仍然未知。

密歇根大学的一项新研究发现，饮食、基因和肠道微生物群之间存在复杂的相互作用，这可以解释IBD的发病原因。由Eric Martens博士、Mahesh Desai博士、第一作者Gabriel Pereira博士等人领导的研究组在先前的工作基础上，发现低纤维饮食会导致黏液降解细菌的增殖，这种细菌通过吃肠道粘膜而繁殖。

炎症性肠病基因

对一些人来说，基因缺失一种细胞因子(一种影响免疫系统的蛋白质，被称为白细胞介素-10 (IL-10))或其受体，会导致婴儿和儿童早发IBD。这项新的研究开始更密切地研究这种遗传联系，使用具有相同免疫改变的小鼠。

虽然其中一些小鼠的肠道也自发地出现了炎症，但严重程度各不相同，而且由于某些细菌的存在和低纤维饮食的存在，情况似乎变得更糟。事实上，没有任何细菌的老鼠没有患病的迹象。

通过调整模型人类肠道微生物组的存在与否和小鼠模型的膳食纤维含量，研究小组发现它们可以增加或减少炎症。更重要的是，无纤维饮食引发的炎症似乎随着黏液降解细菌嗜粘杆菌和拟杆菌的增加而增加。

“这些细菌开始在黏液层上觅食营养物质，减少了黏液层的厚度和屏障功能，使微生物离宿主组织只有10-100微米的距离。在具有IBD基因的小鼠的背景下，这足以使它们生病。”

饮食的影响

另一方面，给小鼠喂食富含纤维的食物可以防止炎症的发展，甚至从低纤维饮食到高纤维饮食的小鼠也会导致炎症的高峰，然后又下降，这表明纤维可以逆转粘液侵蚀对炎症的有害影响。但具有讽刺意味的是，IBD，尤其是儿童IBD，通常用一种以配方为基础的饮食来治疗，这种饮食被称为EEN，缺乏纤维。尽管缺乏纤维，但这种饮食确实能减少人们的炎症，原因不明。

为了回答其中的原因，研究小组将配方干燥，并将其施用于具有IBD基因的小鼠。有趣的是，这些小鼠在进食后出现了不同程度的炎症，其中一些小鼠的炎症程度明显低于喂食无纤维饮食的小鼠，尽管EEN饮食也减少了粘液厚度。

研究小组随后发现，在饲喂EEN的小鼠中，单支链脂肪酸异丁酸的含量升高，可能会抑制炎症。异丁酸盐是由肠道中的一些细菌通过发酵产生的。Martens说:“似乎这些肠道营养饮食可能对人体起作用的方式之一是触发某些细菌产生有益的代谢物。”

在这些发现的刺激下，研究小组计划进一步研究饮食和细菌如何相互作用以改善儿科IBD的治疗方法，并回答如何通过操纵这些环境触发因素来逆转或预防这些疾病的发作。“我们的发现为治疗IBD提供了一条潜在的新途径。通过定制特定的饮食干预来影响肠道微生物群的功能，我们可能能够操纵这些细菌群落来减轻炎症。“