菊粉通过调节肠道微生物群以及MyD88/IL-18信号通路来加重结肠炎

《Gut Microbes》：Inulin aggravates colitis through gut microbiota modulation and MyD88/IL-18 signaling

菊粉在稳态下不诱发炎症，但会加剧DSS诱导的结肠炎，其机制与肠道菌群变化（增加致病菌Duncaniella，降低多样性）及激活MyD88/IL-18炎症信号通路相关，且母体菊粉饮食可导致子代菌群多样性降低和结肠炎易感性升高。

　　在当前的研究中，我们探讨了不同类型的膳食纤维对肠道菌群及整体健康的影响，尤其是在特定疾病背景下其作用的复杂性。研究发现，虽然可溶性膳食纤维菊粉在稳定状态下不会引发炎症，但在使用葡聚糖硫酸钠（DSS）诱导结肠炎的小鼠模型中，它却会通过依赖肠道菌群的方式加剧肠道炎症。这一发现为我们理解膳食纤维在肠道健康中的双重作用提供了新的视角，同时也提示了在制定针对特定疾病的饮食干预策略时，需要考虑膳食纤维的种类。

研究揭示了菊粉摄入如何改变肠道菌群的组成和功能，从而对肠道炎症产生影响。在正常条件下，菊粉不会导致炎症，但当肠道屏障受损时，它会促进炎症反应的加剧。具体而言，菊粉的摄入增加了肠道中的细菌总量，促进了促结肠炎菌群的增殖，同时降低了微生物多样性。这些菌群的变化通过先天免疫细胞介导的炎症反应驱动了结肠炎的加重。进一步的实验表明，通过使用缺乏NLRC4/TLR5和MyD88的小鼠，可以确定这些微生物来源的促炎信号，特别是鞭毛蛋白，在菊粉诱导的结肠炎恶化中起着关键作用。此外，研究还发现，IL-18在菊粉加剧的结肠炎中扮演了核心角色，这表明炎性小体信号传导在这一过程中至关重要。

值得注意的是，母体在哺乳期摄入富含菊粉的饮食不仅会影响自身肠道菌群，还会改变后代的肠道菌群组成。这种影响在实验中得到了验证，结果显示，后代的肠道微生物多样性显著降低，而促炎菌群如Duncaniella的丰度增加，导致它们在成年后对DSS诱导的结肠炎表现出更高的易感性。这些发现强调了早期饮食对肠道菌群建立的重要性，以及母体饮食如何在一定程度上影响后代的健康状况。

研究还表明，菊粉在肠道健康中的作用并非单一。尽管它在代谢健康方面具有积极作用，如促进肠道GLP-1和PYY的分泌，从而改善脂质代谢和血糖调节，但在某些病理条件下，如结肠炎，它的摄入可能带来负面效果。这可能与菊粉促进特定细菌增殖，增加促炎成分如鞭毛蛋白的水平有关，而这些变化可能在肠道屏障受损时加剧免疫系统的过度反应。

从机制上看，菊粉通过改变肠道菌群的结构和功能，可能对肠道免疫系统产生深远影响。当肠道环境发生改变时，某些细菌可能被激活，进而通过与免疫细胞的相互作用，引发或加重炎症反应。这种相互作用可能涉及多种信号通路，包括通过Toll样受体5（TLR5）和NOD样受体家族CARD域含蛋白4（NLRC4）识别鞭毛蛋白，从而激活MyD88依赖的信号传导途径。这一过程最终导致IL-18的过度产生，而IL-18在促进肠道炎症和组织损伤方面具有重要作用。

此外，研究还发现，菊粉对肠道微生物组成的影响具有持续性，即使在停止摄入后，其对肠道菌群的改变仍可能在一定程度上影响肠道的恢复能力。这一发现表明，菊粉可能不仅在短期摄入中影响肠道健康，其长期效应也值得进一步研究。同时，菊粉对肠道屏障功能的影响，如促进细菌穿透黏膜层和进入血液循环，进一步支持了它在炎症条件下的促炎作用。

在研究方法上，采用了多种实验手段，包括16S rRNA基因测序分析肠道菌群组成，流式细胞术检测免疫细胞的分布和数量，以及qRT-PCR和ELISA等方法评估炎症因子的表达水平。这些方法的综合运用为研究提供了全面的视角，使我们能够更准确地理解菊粉对肠道炎症的影响机制。

研究还探讨了菊粉对后代肠道菌群的影响，发现母体摄入菊粉会通过改变后代的肠道菌群结构，增加它们对肠道炎症的易感性。这一现象提示了早期生活环境对肠道菌群建立的重要性，也强调了在制定饮食干预策略时，应考虑到个体的早期微生物环境。因此，对于那些可能患有肠道炎症的个体，可能需要更加个性化的膳食纤维摄入建议。

总的来说，这项研究揭示了菊粉在肠道健康中的双重作用，它既能促进有益菌群的生长，又可能在某些情况下加剧肠道炎症。这一发现对于理解和优化膳食纤维的摄入策略具有重要意义，特别是在那些肠道屏障功能受损的个体中。同时，研究还强调了母体饮食对后代肠道菌群和健康状况的潜在影响，这为未来的研究和临床实践提供了新的方向。未来的研究应进一步探索不同来源和类型的菊粉对肠道菌群的具体影响，以及它们在人类肠道健康中的潜在作用。此外，还需要更多关于菊粉如何与宿主免疫系统相互作用的研究，以更好地理解其在不同疾病状态下的作用机制。