腸道微生物與健康

2021-02-13 阿爾茨海默病

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俗話說的好,病從口入。研究者們從腸道微生物方面找到了支持這一說法的新證據:飲食可以改變腸道中的微生物群,而越來越多的研究表明,腸道微生物與各種疾病的聯繫緊密。那是不是意味著我們可以通過操縱這些微生物群,來治療某些疾病。

哈佛大學的一項研究表明,在一天之內,飲食可以改變腸道中的微生物群——特別是那些耐受膽汁的微生物,也會改變腸道細菌所表達的的基因類型。這篇綜述文章發表在最近的《Nature Reviews Microbiology》雜誌。本文資深作者、藝術與科學學院系統生物學中心的Peter Turnbaugh 指出:「讓我們感到很興奮的是,我們和其他研究機構在動物模型中發現,飲食可能對腸道微生物迅速產生重大的影響。一種新的飲食可以重塑微生物群落,並且這些變化是一致的和可逆的。」

隨著越來越多的證據表明,腸道微生物不僅在消化過程中發揮作用,而且還會影響整體健康。本文第一作者、前哈佛學者學會的初級研究員、最近被任命為杜克大學助理教授的Lawrence David說,操縱這些微生物群的能力,可能為治療某些疾病提供新的途徑。David說:「這是這項工作令人興奮的部分:人類腸道微生物組對飲食變化的響應,時間尺度比人們想像的更短。這表明,通過宿主作用改變腸道微生物,至少是可行的。」在當前這項研究中,研究人員招募了11名志願者,首先收集每個參與者腸道微生物組的基準數據。連續四天,他們吃正常飲食,並詳細記錄他們消費的一切。基線期後,每名參與者花了五天時間吃素,包括燕麥、餐用大米、洋蔥、西紅柿、南瓜、大蒜、豌豆、扁豆,把香蕉、芒果和木瓜當零食吃。 就像普通飲食一樣,參與者保持日常食物記錄,並收集了樣本來追蹤其腸道中的微生物如何改變。五天之後,他們恢復到普通飲食,進行為期六天的「清除」期,以確定在他們所消化的飲食引起任何變化之後,他們的微生物恢復的多快。然後,每名參與者花了五天的時間,採取一種由動物產品組成的飲食,包括早餐吃燻肉和雞蛋、午飯吃排骨和牛胸肉,晚餐吃香腸、火腿和選擇性的奶酪。零食包括纖絲奶酪、香腸、炸豬皮。David說:「使用參與者收集的樣品,我們看到,在一天之內,當動物產品飲食進入腸道後,不同細菌的豐度發生了變化。關於這兩種飲食,我們看到,在志願者改變飲食後的三天或四天,細菌所表達的基因類型發生了重大改變,細菌活性的代謝副產物也發生了變化——如短鏈脂肪酸。」

這項研究結果表明,飲食可以影響腸道微生物的組成;同時也表明,這些變化可能對人類健康具有非常現實的意義。David說,這些發現將來可能指出,飲食變化何時可用於治療某些疾病,而不是藥物或者手術。他說:「這是這個領域的一部分前景,我們可以在某種程度上,通過改變飲食或行為,塑造微生物來改善健康。人們把腸道微生物組稱為『第二基因組』——首先是我們自己的,但是有趣的是,第二基因組可能是可塑的,並響應我們所選擇的生活方式。」

科學家很早就知道,飲食會改變我們的「第二基因組」——腸道菌群。發表在2013年12月11日《自然》(Nature)雜誌上的一項新研究表明,在一日之內由正常飲食轉變為只吃動物性食物或植物性食物,也會改變細菌的數量和種類,甚至是細菌的行為方式。那麼,基因和飲食,哪個對腸道菌群影響更大呢?根據加州大學舊金山分校(UCSF)科學家一項最新研究表明,一個人腸道菌群所含細菌種類豐度的決定因素中,基因雖然很重要,但是飲食更為重要。

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    30年來一直從事單胃動物和人體腸道微生物生態研究,在微生態學的理論和實踐中有著堅實的理論基礎和豐富的研究開發經驗,是國內外單胃動物腸道微生物生態研究領域的知名專家。王欣於1993年底畢業於英國劍橋大學達爾文學院,獲博士學位。從1990年開始師從Glenn Gibson博士,開發出低聚果糖功能食品。1994年起在澳大利亞CSIRO食品研究所工作,擁有6項美國、歐盟等國的發明專利,發表論文多篇。