高纤维饮食可能拯救你的生命，新研究显示
源新闻来源：SciTechDaily
语言：英语，所在国：巴西
分类：健康研究
一项由巴西和美国研究人员进行的研究发现，富含可溶性纤维的饮食能够通过促进乙酸盐的产生来保护微生物群落免受艰难梭菌（Clostridioides difficile）感染，从而调节免疫反应。低纤维饮食的小鼠表现出过度炎症，而高纤维饮食的小鼠则有更平衡的免疫反应和更好的结果。
研究表明，食用富含可溶性纤维饮食的啮齿动物对引起腹泻并在虚弱个体中可能致命的微生物具有更强的抵抗力。研究人员发现，乙酸在调节免疫反应中起着关键作用。
由巴西和美国研究人员发表在《细胞宿主与微生物》杂志上的一项研究表明，富含可溶性纤维的饮食能够帮助保护微生物群落免受有害细菌的侵害。
这些发现来自对感染了艰难梭菌的小鼠进行的实验。艰难梭菌是一种导致结肠炎症和腹泻的细菌，每年在美国影响约50万人。
“我们能够通过补充可溶性纤维的饮食来治疗感染小鼠。这种纤维被微生物群落微生物群消化，产生如乙酸等化合物。这引发了一系列相互作用，最终导致适当的免疫反应以应对感染。”该研究的第一作者José Fachi解释说，他在美国圣路易斯华盛顿大学医学院进行博士后研究期间进行了这项研究。
该研究是华盛顿大学和巴西坎皮纳斯州立大学（UNICAMP）的合作成果。研究人员发现，食用富含可溶性纤维饮食的小鼠在微生物群落中产生了更高水平的乙酸。乙酸水平的升高有助于调节微生物群落上皮组织中的免疫反应，增强机体对抗艰难梭菌感染的能力。
乙酸是由可溶性纤维消化过程中产生的短链脂肪酸，这一过程由生活在微生物群落中的细菌完成。
在研究中，食用低纤维饮食的小鼠产生的乙酸很少。因此，微生物群落上皮组织中主要组织相容性复合体II类（MHC-II）成分的表达增加。虽然MHC-II在防御感染中是一个重要分子，但其过量生产会导致过度炎症，损害组织并加重患者的病情。
“这类似于严重COVID-19时的情况，免疫反应本身会导致组织破坏甚至死亡。在我们的研究中，可溶性纤维的摄入调节了这种反应。”UNICAMP生物研究所的博士生Sarah de Oliveira说，她是该文章的合著者。
Oliveira在华盛顿大学进行研究实习期间完成了这项工作，并得到了FAPESP的支持。
这项工作是项目“分析微生物代谢物与宿主细胞在炎症期间相互作用的分子机制”的一部分，该项目由FAPESP资助，由IB-UNICAMP的教授Marco Vinolo协调。
Vinolo正在指导Oliveira的博士研究，并曾指导Fachi，后者也获得了奖学金。
危险的细菌
通常由接受抗生素治疗的老年住院患者获得的艰难梭菌感染会导致严重的腹泻，进而可能导致败血症（全身感染）甚至死亡。
许多菌株对现有药物具有抗药性，使得治疗变得困难。在巴西，关于这一主题的研究较少，部分原因是检测手段有限，特别是在公共卫生系统中。
在研究中，低纤维饮食的小鼠由于乙酸生成减少，免疫反应被加剧。上皮细胞过度产生MHC-II，其功能是向CD4+ T淋巴细胞呈现病原体分子（抗原），以激活它们抵抗感染。
在这些防御细胞中，上皮内淋巴细胞（IELs）过度激活并开始释放更多的炎症介质，如γ干扰素。这些分子的过量产生会加剧炎症，导致更严重的组织损伤，并使宿主的整体状况恶化，甚至导致死亡。
有了小鼠测试的结果，研究人员分析了艰难梭菌感染患者的活检样本。与动物一样，最严重的病例中MHC-II和CD4+ T淋巴细胞的存在较高，而较轻的病例中较低。
“这项研究提供了对膳食纤维在免疫系统中作用的更广泛理解。尽管我们在其他研究中已经展示了短链脂肪酸生产和免疫力之间的关系，但这次我们能够展示出微生物群、上皮组织和免疫细胞之间在对抗感染方面的前所未有的协调事件。”Vinolo评论道，他与圣路易斯华盛顿大学的Marco Colonna共同协调了这项工作。
作者强调了高纤维饮食对微生物群落健康的重要性。水果、蔬菜、豆类和全谷物中发现的可溶性纤维有助于预防微生物群落问题，并可以降低由艰难梭菌引起的严重感染的风险。
“简单的食物选择，比如在饮食中加入更多纤维，可以在保护微生物群落免受感染方面发挥重要作用。”Fachi总结道。
参考文献：“纤维和乙酸介导的微生物群落上皮MHC-II表达调节保护艰难梭菌感染”由José L. Fachi, Sarah de Oliveira, Tihana Trsan, Silvia Penati, Susan Gilfillan, Siyan Cao, Pollyana Ribeiro Castro, Mariane Font Fernandes, Krzysztof L. Hyrc, Xiuli Liu, Patrick Fernandes Rodrigues, Bishan Bhattarai, Brian T. Layden, Marco Aurélio R. Vinolo 和 Marco Colonna 于2025年1月17日发表在《细胞宿主与微生物》杂志上。DOI: 10.1016/j.chom.2024.12.017
该研究由圣保罗研究基金会资助。
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