常言道：人如其食。越來越多的研究證實(shí)腸道微生物組（即腸道菌群）無時無刻都在塑造我們的身體，進(jìn)而影響免疫系統(tǒng)和整體健康。這就是在告訴我們：吃得健康，人就健康；反之亦然。已知飲食可以在短期內(nèi)引起腸道菌群發(fā)生巨大改變，而特定類型的飲食會對腸道菌群的組成產(chǎn)生可以預(yù)見的有益或有害影響。那么，針對菌群的飲食策略是否可以成為對抗慢性炎癥疾病的一種方法呢？
北京時間7月13日，發(fā)表在 Cell 上的一項最新研究中，來自美國斯坦福醫(yī)學(xué)院領(lǐng)導(dǎo)的研究團(tuán)隊通過兩種飲食干預(yù)臨床試驗(yàn)以及廣泛的免疫分析發(fā)現(xiàn)，富含發(fā)酵食品的飲食具有增強(qiáng)腸道菌群多樣性以及減少炎癥標(biāo)志物的潛力。這項研究強(qiáng)調(diào)了將飲食干預(yù)與免疫和微生物組分析相結(jié)合，以提供個性化策略的見解。該研究還表明發(fā)酵食品可能是人體微生物組免疫系統(tǒng)的強(qiáng)大調(diào)節(jié)劑，并可能為對抗非傳染性慢性病提供一條途徑。
研究通訊作者、微生物和免疫學(xué)副教授Justin Sonnenburg博士說：“這是一個驚人的發(fā)現(xiàn)，它提供了第一個例子，證明簡單改變飲食就可以重塑健康人的腸道菌群。”
在這項研究中，研究人員把重點(diǎn)放在高纖維和發(fā)酵飲食上，因?yàn)閺V泛的研究都證實(shí)這兩種飲食具有潛在的健康益處：高纖維飲食與較低的死亡率有關(guān)；而發(fā)酵食物有助于保持體重，并可能降低罹患糖尿病、癌癥和心血管疾病的風(fēng)險。
為此，研究人員招募了36名39歲到61歲的健康志愿者參與了一項為期17周的臨床試驗(yàn)，其中73%為女性，89%的人具有大學(xué)以上學(xué)歷。他們被隨機(jī)分為兩組：一組為高纖維飲食組，一組為發(fā)酵飲食組。
研究人員在為期3周的干預(yù)前階段（基線）采集了參與者的血液和糞便樣本；在為期4周的適應(yīng)期階段，參與者逐漸增加各自飲食的攝入量；然后是6周的維持期，他們保持?jǐn)z入高水平的纖維或發(fā)酵飲食；最后4周的選擇期，參與者可以選擇他們想要吃的食物類型。隨后，研究人員評估糞便樣本的微生物組成、功能和代謝情況。在基線時，兩組參與者腸道菌群沒有差異。
研究人員根據(jù)從參與者的食物日志中提取的宏量營養(yǎng)素和微量營養(yǎng)素數(shù)據(jù)確定，兩組均成功增加了纖維或發(fā)酵食品的攝入量。重要的是，直到試驗(yàn)結(jié)束，高纖維飲食組的參與者并沒有增加發(fā)酵食品的攝入量；發(fā)酵飲食組的參與者也沒有增加纖維攝入量。
研究人員分析發(fā)現(xiàn)，食用諸如酸奶、發(fā)酵干酪、泡菜、蔬菜鹽水飲料等發(fā)酵食物的發(fā)酵飲食組參與者雖然每天消耗的發(fā)酵食物總份數(shù)與alpha多樣性呈正相關(guān)，但酸奶和植物鹽水飲料的份數(shù)與個體更密切相關(guān)。也就是說，與其他類型的發(fā)酵食物相比，酸奶和植物鹽水飲料的攝入量更高，可能導(dǎo)致了更強(qiáng)的相關(guān)性。與食用高纖維飲食的參與者不同，在發(fā)酵飲食組中未觀察到每克糞便中微生物蛋白質(zhì)的相對豐度增加。
此外，研究人員還確定了19種細(xì)胞因子、趨化因子和其他炎癥血清蛋白在發(fā)酵食品干預(yù)期間降低，包括IL-6、IL-10 和 IL-12b以及其他炎癥因子。白細(xì)胞介素6（IL-6）是慢性炎癥的關(guān)鍵蛋白，在幾種慢性炎癥條件下升高，如類風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎、2型糖尿病和慢性壓力等，它是一種常用的炎癥標(biāo)志物。
研究共同通訊作者、斯坦福預(yù)防研究中心營養(yǎng)研究主任Christopher Gardner博士說：“針對腸道菌群的飲食可以改變免疫狀態(tài)，為健康成年人減少炎癥提供了一條有效途徑。這一發(fā)現(xiàn)在所有被分配到高發(fā)酵食物組的研究參與者中都是一致的。”
相比之下，在被分配到富含豆類、種子、全谷物、堅果、蔬菜和水果的高纖維飲食的參與者中，這19種細(xì)胞因子均未降低。平均而言，參與者的alpha多樣性也保持穩(wěn)定。
研究人員表示，高纖維飲食具有更普遍的益處，可以增加腸道菌群的多樣性。然而這項實(shí)驗(yàn)的數(shù)據(jù)表明，僅在短時間內(nèi)增加纖維攝入量不足以增加腸道菌群的多樣性。
這些發(fā)現(xiàn)顯示出飲食對腸道微生物和免疫狀態(tài)影響的細(xì)微差別。一方面，那些增加發(fā)酵食品攝入量的參與者對其微生物多樣性和炎癥標(biāo)志物表現(xiàn)出了類似的影響，這與之前的研究一致，即飲食的短期變化可以迅速改變腸道微生物組。另一方面，高纖維飲食組參與者腸道菌群的有限變化與之前關(guān)于人類微生物組在短時間內(nèi)具有普遍恢復(fù)力的研究相吻合。
研究結(jié)果還顯示，更多的纖維攝入會導(dǎo)致糞便樣本中的碳水化合物更多，這表明腸道微生物未能充分降解纖維。這些發(fā)現(xiàn)也與其他研究一致，生活在工業(yè)化社會的人的微生物組已經(jīng)不再有降解纖維的微生物。
研究人員表示，有可能更長的干預(yù)時間會讓腸道菌群充分適應(yīng)纖維的增加。另外，可能需要特別引入能消耗纖維的微生物來增加菌群分解碳水化合物的能力。
除了探索這些可能性之外，研究人員還將計劃在小鼠身上進(jìn)行研究，調(diào)查飲食改變腸道菌群和減少炎癥標(biāo)志物的分子機(jī)制，以測試高纖維和發(fā)酵飲食是否會協(xié)同影響人的微生物組和免疫系統(tǒng)。他們的另一個目標(biāo)是研究食用發(fā)酵食品是否會減少炎癥或改善免疫和代謝疾病患者的其他健康指標(biāo)，以及孕婦和老年人的健康指標(biāo)。
Sonnenburg說：“針對腸道菌群的飲食和補(bǔ)充劑方法還有很多，我們希望繼續(xù)研究不同的飲食、益生菌和益生元如何影響不同群體的微生物組和健康。”
論文鏈接：
https://doi.org/10.1016/j.cell.2021.06.019
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