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2016年1月18日 訊 /生物谷BIOON/ --近日，一項刊登在國際著名雜誌Nature上的研究論文中，來自史丹福大學醫學院的研究人員通過研究發現，工業化社會裡低纖維飲食引發機體腸道細菌不可逆的耗竭或將遺傳給後代，研究者利用小鼠進行研究，結果表明低纖維飲食不僅會降低哺乳動物機體中的複雜微生物生態系統，還會引發3代或4代人機體腸道中微生物生態多樣性的不可逆缺失。
研究者Justin Sonnenburg說道，從20世紀中期開始，幾乎無纖維的加工方便食品的增加使得工業化社會人群中的人均纖維消費量大約每天15克，這是狩獵和及農村農業人口攝入量的十分之一，而這些區域居住的條件和飲食攝入方式和我們祖先非常相似。通常情況下成千上萬種不同的細菌棲息在健康機體的大腸中，沒有這些細菌我們難以生存下去，其可以幫助機體抵禦病原體入侵，增強免疫系統的功能來幫助機體維持健康狀態。
研究者對棲息在人類機體中的微生物群落進行調查發現，「居住」在狩獵及農村人群機體中的細菌種類的多樣性遠超於居住在現代工業化社會的人群；研究者Erica Sonnenburg說道，很多因素都可以幫助解釋為何現代化社會人群中機體微生物群落多樣性會降低，比如抗生素的使用、頻繁的剖宮產術及較低頻率的母乳餵養等，我們應該問問自己是否傳統和現代社會飲食攝入的改變導致了上述問題的發生。
隨後研究人員對特殊的在無菌環境下生長的幼年小鼠盡心研究，這些小鼠並不像普通小鼠那樣，其腸道中缺少天然的微生物群落，當給予這小鼠來自人類機體的微生物群落後，研究者將其分為兩個研究小組，其中一組餵食富含植物纖維的飲食，另外一組餵食和前者含有相同蛋白質、脂肪和卡路裡的飲食，但這種飲食中缺乏纖維成分；在實驗進行中研究者對研究對象的糞便樣本進行分析，兩組小鼠機體腸道的細菌表現剛開始並沒有任何區別，但慢慢就開始變得不同了，在兩周研究後，研究者就觀察到了明顯的區別，低纖維飲食組小鼠機體腸道中的細菌種類明顯降低了，有超過一半的細菌種類的數量都降低了超過75%，而且很多細菌群落都消失了。在7周研究後，攝入低纖維飲食的小鼠慢慢轉向高纖維飲食療法，療法周期為4周，隨後研究者發現，小鼠腸道中的細菌群落髮生了部分恢復，這可能是由於某些細菌的活力得到了恢復，然而細菌種類的恢復僅僅是部分，儘管進行了高纖維的飲食，仍然有三分之一的細菌群落並沒有恢復。
研究者表示，暴露於微生物的小鼠僅和其父母有接觸，而且每一代小鼠的腸道細菌生態系統多樣性都會降低，當遺傳至第四代時，細菌菌群的缺失就會達到一個點，即在曾祖代親本機體場中寄居的細菌種類中幾乎有四分之三都在後代中缺失了；而當對這些小鼠餵食高纖維飲食後，在第一代祖先腸道中鑑別出的細菌種類中也有超過三分之二不能夠恢復，這就表明飲食中纖維剝除後會使得第四代後代機體中的細菌種類數幾乎完全消失。
從一方面來講，糞便移植或許可以使得失去的細菌種群得到恢復，而將第四代高纖維膳食小鼠機體中的分辨內容物引入到低纖維飲食的小鼠，同時給這些小鼠餵食高纖維的飲食2周時間，或許就可以完全恢復細菌的特性，進行高過程10天內，小鼠機體腸道中細菌的組成和多樣性就和對照組小鼠幾乎沒有區別了。
本文研究對於進行人類機體研究具有一定意義，而且對於開發新型膳食療法來有效改善機體腸道微生物群落，進而改善機體健康或將帶來一定希望和思路。（生物谷Bioon.com）
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Diet-induced extinctions in the gut microbiota compound over generations
Erica D. Sonnenburg, Samuel A. Smits, Mikhail Tikhonov, Steven K. Higginbottom, Ned S. Wingreen & Justin L. Sonnenburg
The gut is home to trillions of microorganisms that have fundamental roles in many aspects of human biology, including immune function and metabolism1, 2. The reduced diversity of the gut microbiota in Western populations compared to that in populations living traditional lifestyles presents the question of which factors have driven microbiota change during modernization. Microbiota-accessible carbohydrates (MACs) found in dietary fibre have a crucial involvement in shaping this microbial ecosystem, and are notably reduced in the Western diet (high in fat and simple carbohydrates, low in fibre) compared with a more traditional diet3. Here we show that changes in the microbiota of mice consuming a low-MAC diet and harbouring a human microbiota are largely reversible within a single generation. However, over several generations, a low-MAC diet results in a progressive loss of diversity, which is not recoverable after the reintroduction of dietary MACs. To restore the microbiota to its original state requires the administration of missing taxa in combination with dietary MAC consumption. Our data illustrate that taxa driven to low abundance when dietary MACs are scarce are inefficiently transferred to the next generation, and are at increased risk of becoming extinct within an isolated population. As more diseases are linked to the Western microbiota and the microbiota is targeted therapeutically, microbiota reprogramming may need to involve strategies that incorporate dietary MACs as well as taxa not currently present in the Western gut.