膳食纤维是如何对抗感染的

BALI @ 2025.01.19 , 07:03 上午

研究揭示纤维丰富的饮食如何通过调节肠道微生物群，抑制有害细菌生长，为非抗生素疗法提供新方向。

我们的身体不仅仅是“人类”，它还是数万亿微生物的家园。这些微生物遍布我们体内外，其数量甚至超过银河系中的星星。它们对人类健康至关重要，但科学家仍在探索它们具体的作用及帮助机制。

在一项发表于《Nature Microbiology》的新研究中，我和同事们研究了某些肠道细菌如何帮助我们抵御有害菌群——特别是肠杆菌科(Enterobacteriaceae)。

肠杆菌科包含大肠杆菌(Escherichia coli)等细菌，少量存在时通常无害，但如果数量过多，则可能导致感染及其他健康问题。

研究表明，饮食等因素塑造的肠道环境，在控制潜在有害菌群方面起到了重要作用。

通过分析来自45个国家超过12,000份粪便样本，并运用DNA测序技术，我们识别并量化了样本中的微生物。结果发现，肠杆菌科存在者的肠道微生物群与不存在者有显著差异。

分析这些微生物及其基因后，我们能够在80%的情况下准确预测肠道中是否含有肠杆菌科。这表明肠道内菌群的种类与有害菌是否能占据主导地位密切相关。

深入研究显示，两类细菌尤为重要：一种与肠杆菌科共生(共存菌)，另一种几乎不与之共存(排他菌)。

其中一种排他菌——粪杆菌(Faecalibacterium)表现尤为突出。它通过分解膳食纤维生成短链脂肪酸，这种化学物质能够有效抑制肠杆菌科等有害细菌的生长。短链脂肪酸不仅是我们观察到的主要信号，还被证明具有多种健康益处，包括减少炎症和改善肠道功能。

膳食纤维是如何对抗感染的
人类肠道中有超过500种独特的细菌

研究还发现，共存菌比排他菌更具适应性。它们能分解多种不同的营养物质，甚至在有利于肠杆菌科生长的环境中也能存活。这一发现颠覆了以往基于小鼠的研究结论，即肠道中消耗相同食物的细菌难以共存。

这再次表明，肠道环境的条件(如营养成分、pH值、氧气水平)是决定肠杆菌科是否定殖的关键因素。

更有效的非抗生素疗法

我们的研究为预防和治疗感染提供了新思路。与其直接杀灭有害菌(同时可能伤害有益菌)，不如通过促进排他菌或调整饮食来支持它们的生长。这种策略可能比直接服用益生菌更有效，因为新引入的益生菌往往难以长期定殖于肠道。

此外，我们可以针对有害细菌赖以生存的特定机制进行干预，从根本上降低它们的威胁。

尽管这项研究带来了重要的新见解，但仍有许多未解之谜。许多地区(如南美和非洲)的微生物群研究样本不足，限制了我们对不同人群肠道菌群变异性的理解。同时，虽然研究揭示了一些重要的模式和相互作用，但具体的原因和机制仍需深入研究。

未来的研究将整合代谢组学(研究微生物产生的化学物质)和转录组学(研究基因的激活方式)，以更清晰地了解肠道生态系统如何为健康服务。

接下来的重点应该是设计研究，以测试特定饮食(例如高纤维与低纤维)是否会长期影响有害菌及其他疾病的发生率。

通过更好地理解肠道微生物之间的相互作用，我们有望开发出更加精准的非抗生素疗法，为未来对抗感染提供新方法。

本文译自 ScienceAlert，由 BALI 编辑发布。

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