高纤维饮食可预防危险的肠道感染
巴西和美国研究人员在《细胞宿主与微生物》杂志上发表的一项研究表明,富含可溶性纤维的饮食可以保护肠道免受致病菌的侵害。该结论是基于对小鼠艰难梭菌进行的实验得出的,这种细菌会引起结肠炎症和腹泻,每年影响美国约 50 万人。 “我们能够用补充可溶性纤维的饮食来治疗小鼠。这种纤维被肠道微生物群消化,产生醋酸盐等化合物。这会导致一系列相互作用,从而产生适当的免疫反应来应对感染......
高纤维饮食可预防危险的肠道感染
发表在期刊上的一项研究细胞宿主和微生物巴西和美国的研究人员认为,富含可溶性纤维的饮食可以保护肠道免受致病菌的侵害。
结论是基于小鼠实验艰难梭菌它会导致结肠炎症和腹泻,在美国每年影响约 50 万人。
“我们能够用补充可溶性纤维的饮食来治疗小鼠。这种纤维被肠道微生物群消化,产生醋酸盐等化合物。这会导致一系列相互作用,从而导致适当的免疫反应,与 José Fachi 在美国路易斯的感染研究中进行的感染研究一致。
这项工作是该机构与巴西坎皮纳斯州立大学 (UNICAMP) 合作完成的。作者观察到,食用富含可溶性纤维的饮食的小鼠在肠道中产生更多的醋酸盐。这种增加调节了覆盖器官内壁(称为上皮细胞)的免疫反应,使其能够有效对抗病原体艰难梭菌细菌。
醋酸盐是一种短链脂肪酸,由可溶性纤维消化产生,这是由肠道细菌消化的过程。
在这项研究中,喂食低纤维饮食的小鼠几乎不会产生醋酸盐。结果,肠上皮中所谓的主要组织相容性复合体 2 类 (MHC-II) 成分的表达增加。尽管 MHC-II 是防御感染的重要分子,但其过量产生会导致炎症加剧,从而损害组织并使患者病情恶化。
这与严重的 Covid-19 类似,免疫反应本身会导致组织破坏甚至死亡。在我们的研究中,可溶性纤维的消耗调节了这种反应。 “
Sarah de Oliveira,Unicamp 生物研究所 (IB) 博士生,本文合著者
Oliveira 在华盛顿大学的研究实习期间在 Fapesp 的支持下开展了这项工作。
这项工作是“炎症过程中微生物代谢物与宿主细胞相互作用的分子机制分析”项目的一部分,该项目由 FAPESP 资助,并由 IB-Unicamp 教授 Marco Vinolo 协调。
维诺洛指导奥利维拉的博士研究,并为法奇提供建议,法奇也获得了奖学金。
危险细菌
通常从接受抗生素治疗的老年医院患者那里获得,艰难梭菌感染会导致严重腹泻,进而导致败血症(全身感染)甚至死亡。
许多菌株对现有药物产生耐药性,导致治疗变得困难。在巴西,关于这一主题的研究很少,部分原因是检测的可用性有限,特别是在公共卫生系统中。
在研究中接受低纤维饮食并因此产生低醋酸盐的动物中,免疫反应加剧。上皮细胞过度产生MHC-II,其具有呈递病原体分子(抗原)以激活CD4+ T淋巴细胞的功能,从而负责抵抗感染。
在这些防御细胞中,上皮内淋巴细胞(IEL)变得过于活跃,并开始填充更多的炎症介质,例如γ型干扰素。这些分子过量会加剧炎症,导致严重的组织损伤,并使宿主的整体状况恶化,从而导致死亡。
研究人员利用小鼠测试的结果分析了感染患者的活检样本艰难梭菌。与动物一样,最严重的病例比不太严重的病例有更多的 MHC-II 和 CD4+ T 淋巴细胞。
“这项研究让人们对膳食纤维在免疫系统中的作用有了更广泛的了解。虽然我们已经在其他研究中展示了短链脂肪酸的产生与免疫之间的关系,但这次我们能够证明微生物群、上皮细胞和免疫细胞之间在对抗感染方面前所未有的协调事件,”维诺洛评论道,他与圣路易斯华盛顿大学的马可·科隆纳协调了这项工作。查找更多信息)。
作者强调高纤维饮食对肠道健康的重要性。水果、蔬菜、豆类和全谷物等食物中含有的可溶性纤维艰难梭菌。
“简单的食物选择,例如在饮食中添加更多纤维,可以在预防肠道感染方面发挥显着作用,”Fachi 总结道。
资料来源:
法奇,J.L.,等人。(2025)。纤维和醋酸盐介导的肠上皮 MHC-II 表达调节可防止艰难梭菌感染。 细胞宿主和微生物。 doi.org/10.1016/j.chom.2024.12.017 。