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飲食可能會影響腸道微生物組成,并對宿主的生理、新陳代謝和免疫力產生負面影響。膳食纖維是復雜的聚合碳水化合物,不能被人類基因組編碼的酶代謝,通過厭氧發酵被腸道微生物代謝。流行病學研究表明,與膳食纖維攝入量減少相關的慢性炎癥性疾病風險增加。腸道微生物組調節宿主代謝和免疫穩態。
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作者:kope
不同的膳食纖維及其代謝產物,如短鏈脂肪酸(SCFAs),可以深刻影響宿主并調節腸道微生物組成。因此,探索膳食纖維如何調節宿主微生物群落可以允許有針對性的治療干預。因此,在本研究中,作者說明了膳食纖維干預對腸道微生物組和炎癥性疾病的影響。在最近發表在《微生態學醫學》上的一項研究中,中山大學附屬第六醫院的研究人員回顧了膳食纖維如何調節腸道微生物群的組成和功能。
可能影響幾代人
01
研究報告說,長期低纖維飲食可以在幾代人中逐漸減少小鼠的微生物多樣性,即使在恢復高纖維飲食后也無法恢復。盡管在動物模型中進行了多項研究調查膳食纖維對腸道微生物組成的影響,但對人類的研究有限。
農村人口和來自欠發達國家的人口比城市/工業化人口消耗更多的纖維。美國的一項研究得出結論,富含植物纖維的飲食增加了玫瑰花、普雷沃氏菌、真桿菌和瘤胃球菌的比例,這些物質代謝植物多糖。膳食纖維干預增加了乳酸桿菌和雙歧桿菌屬的糞便豐度,但α多樣性沒有變化。研究發現,食用蔬菜和全谷物可以增加超重或肥胖的孕婦的微生物多樣性。
膳食纖維分解受碳水化合物活性酶(CAZymes)的調節,包括碳水化合物酯酶(CEs)和糖苷水解酶(GHs),多糖裂解酶(PLs)和輔助活性。編碼CAZymes的微生物基因控制著纖維利用的能力。擬桿菌是最常見的纖維降解細菌,有18個CE,17個PL和269個GH。體外研究表明,細菌對相同的膳食纖維表現出不同的偏好。
對炎癥性疾病的影響
02
研究觀察到服用膳食纖維的健康成年男性的 C 反應蛋白 (CRP) 水平顯著降低。兩項瑞典研究表明,地中海飲食與降低遲發性克羅恩病(炎癥性腸病 (IBD) 的一種亞型)的風險有關。相比之下,對地中海飲食的依從性差使風險增加了12%。
地中海飲食可改善癥狀并降低IBD風險和死亡率。膳食纖維可以保護腸道屏障;例如,一項研究發現,高纖維飲食可以保護小鼠免受結腸炎的侵害。纖維剝奪會耗盡粘液層并破壞腸壁,增加其通透性。
高纖維飲食已被證明可以減少類風濕性關節炎 (RA) 患者促炎細胞因子和趨化因子的分泌。此外,采取純素飲食的RA患者的關節腫脹和壓痛,疼痛,CRP水平低和紅細胞沉降率顯著減少。RA患者在地中海飲食攝入一周后的平均疾病活動度評分下降。
膳食纖維的臨床應用
03
益生元是解決腸道微生物生態失調的關鍵方法之一。飲食干預可分為低纖維、高纖維或補充纖維。與補充纖維干預相比,高纖維飲食干預顯著增加了腸道微生物多樣性。一項研究表明,地中海風格的飲食減少了克羅恩病患者的炎癥標志物并使腸道微生物群正常化。
國際IBDs研究組織建議克羅恩病患者攝入蔬菜和水果。根據一項系統評價,單純性憩室炎患者應遵循自由化和高纖維飲食;然而,關于膳食纖維在預防憩室炎方面的益處的證據有限。
綜上所述,許多研究強調了高纖維飲食干預的有益結果。因此,膳食纖維干預可以作為調節腸道微生物群的工具。未來的研究應側重于個性化飲食如何調節宿主反應以及小分子療法對精準醫學特定微生物途徑的療效。
指導下一代精準治療
04
與祖先群體相比,如今人類的膳食纖維攝入量大幅減少。與此同時,炎癥性腸病(IBD)、過敏和其他自身免疫性疾病的發病率在過去60年中穩步上升,特別是在高收入國家,這部分歸因于現代社會飲食習慣的變化。由免疫疾病引發的慢性炎癥是各種非傳染性疾病病理生理學的核心部分。膳食纖維的攝入與腸道微生物組不可避免地聯系在一起,從而減少炎癥。
綜述探討了膳食纖維如何調節腸道微生物群的組成和功能,從而導致宿主生理學的改變。高纖維飲食方案一直被證明可以增加人體腸道中產生短鏈脂肪酸 (SCFA) 的微生物組 α 多樣性和產生短鏈脂肪酸 (SCFA) 的細菌。SCFA是飲食,微生物群和宿主健康之間相互作用的主要參與者。在臨床環境中,建議對炎癥性疾病使用高纖維或補充SCFAs的療法。
然而,由于不同臨床試驗中膳食纖維干預的劑量、類型和持續時間差異較大,其效果存在爭議。揭示膳食纖維與腸道微生物組在人類病理生理學中的協同作用的機制,在指導下一代精準治療方面具有廣闊的前景。
參考資料:
https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2590097822000209
注:本文旨在介紹醫學研究進展,不能作為治療方案參考。如需獲得健康指導,請至正規醫院就診。
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