作者:简·博福尔,西蒙斯基金会 2025年6月1日 

Doctor Stomach Intestines Digestive System
健康饮食比粪便微生物移植 (FMT)更能有效地恢复和保护肠道微生物群。

数以万亿的微生物生活在人体内。这些微生物不仅无害,而且大多数构成了一个多样化且充满活力的菌群,能够支持消化、增强免疫系统并帮助抵御有害病原体的侵害。

当这种微生物群落因炎症性肠病、抗生素使用或骨髓移植等原因而受损或衰竭时,恢复它就变得至关重要。

根据《自然》杂志发表的一项新研究,重建微生物群最有效也是最简单的方法:保持健康饮食。

“目前,人们非常重视通过粪便微生物移植 (FMT)等方法治疗衰竭的微生物群,但我们的研究表明,如果没有健康饮食,这种方法就不会成功。事实上,仅仅依靠健康饮食仍然比重建微生物群更有效。”西蒙斯基金会生命科学部门执行副总裁乔伊·伯格尔森说道。

“这项研究是一个很好的例子,它是一项源于非常基础科学的临床相关发现,”芝加哥大学的尤金·张(Eugene Chang)说道,他与伯格尔森共同领导了这项研究。“它找到了一种简单、安全、快速地自然恢复微生物群落的方法。”

Bergelson 和 Chang 与芝加哥大学的 Megan Kennedy、Michael Cooper、Candace Cham、Marissa L. St George、Martin Kalski、Alex Guzzetta 和 David Rubin;阿贡国家实验室的 Andrew Freiburger、Kathleen Beilsmith 和 Chris S. Henry;以及香港中文大学的 Siew C. Ng 和 Francis K. Chan 共同撰写了这项研究。

人如其食
这项研究的想法源于论文第一作者 Kennedy 当时正在进行的一个项目,该项目旨在改善抗生素治疗后的恢复情况。在进行背景研究的过程中,她意识到我们对恢复过程的理解中缺少一个重要因素:饮食。

许多美国人遵循西方饮食,通常低纤维、高脂肪。众所周知,这种饮食会对微生物群产生负面影响。Kennedy 惊讶地发现,很少有研究人员认真研究这种饮食如何影响试图在被耗尽后恢复的微生物群。

肯尼迪与她的博士导师张和伯格尔森一起着手进行研究。团队从一个简单的实验开始。小鼠被分别喂食模拟西方饮食和健康均衡饮食,持续数周。之后,它们的微生物群落被清除,研究人员追踪它们的恢复情况。

“在健康饮食的小鼠中,抗生素治疗后一周内,它们几乎恢复到了正常状态,”肯尼迪说。“相比之下,西方饮食的小鼠的微生物群落则完全被摧毁。它们只剩下一种细菌,而且这种细菌在数周内占据了主导地位。它们从未真正回到最初的状态。”

富含单糖的饮食不利于形成多样化的微生物群落。通常,微生物生态系统的形成遵循一个连续的过程:一些微生物首先分解复杂的碳水化合物,产生其他生物赖以生长繁殖的副产物。这个循环不断重复,形成了一个充满活力、相互关联的生物网络,这些生物相互依赖,维持着它们的群落。

当新微生物进入体内时
研究小组随后想知道,如果健康微生物群落通过粪便微生物移植 (FMT) 进入人体,饮食是否仍会产生同样的影响。

“FMT 的理念是,你可以从健康人体内提取有益的微生物,然后把它们移植到小鼠体内,这样就能治愈疾病,”肯尼迪说。“它引起了很多人的热情,但我们不确定它与西式饮食会如何相互作用。”

答案?很糟糕。

“它完全不奏效,”肯尼迪说。“在健康饮食的情况下,移植有效,但在不健康饮食的情况下,小鼠基本上没有康复的迹象。”

这些结果或许可以解释粪便移植临床结果不一致的原因。

“粪便微生物移植 (FMT)在实践中效果参差不齐:有时有效,有时无效,”张说。“也许是因为我们没有注意饮食。”

抵御病原体
研究人员随后将注意力转向微生物群落的另一项功能:抵御病原体。具体来说,研究团队研究了一种被称为“机会性病原体”的入侵者,它们利用脆弱的系统造成破坏。他们想知道,不健康饮食导致的微生物群落衰竭是否会成为这些病原体的主要攻击目标,以及这种状态会持续多久。

科学家们再次给微生物群落衰竭的小鼠喂食西式或健康饮食。这一次,他们在小鼠的微生物群落被清除两周后,引入了一种机会性病原体——沙门氏菌。

“西式饮食的小鼠病情加重,”肯尼迪说。“它们体重下降很多,并且会出现严重的腹泻。两周听起来可能很短,但对人类来说却相当于几个月。这表明这些微生物群落长期处于脆弱状态。”

超越肠道
这项研究的临床意义显而易见:如果你的肠道菌群处于脆弱状态,那么食用全谷物和绿色蔬菜可能是通往健康的最短途径。然而,这项研究也强调了许多自然过程背后的生态原理。

“火灾或风暴过后,哪些特征有助于系统恢复?如何管理这些特征,使其更具韧性?” Bergelson 问道。“这些都是大问题,需要在宏观层面上进行长期研究。然而,我们仍然可以从像这样的小规模研究中吸取教训。抗生素是一种与火山爆发截然不同的扰动,但许多原理都适用。”

参考文献:“饮食优于微生物移植,更能促进小鼠的微生物组恢复”,作者:M. S. Kennedy、A. Freiburger、M. Cooper、K. Beilsmith、M. L. St George、M. Kalski、C. Cham、A. Guzzetta、S. C. Ng、F. K. Chan、O. DeLeon、D. Rubin、C. S. Henry、J. Bergelson 和 E. B. Chang,2025 年 4 月 30 日,《自然》。
DOI:10.1038/s41586-025-08937-9

2025年6月2日 顾震帝整理.
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

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