【推荐】膳食纤维能否恢复肠道微生物菌群多样性

 

　　Diet-inducedextinctionsinthegutmicrobiotacompoundovergenerations.

 

　　SonnenburgEricaDSmitsSamuelATikhonovMikhailHigginbottomStevenKWingreenNedSSonnenburgJustinL

 

　　Abstract

 

　　Thegutishometotrillionsofmicroorganismsthathavefundamentalrolesinmanyaspectsofhumanbiology,includingimmunefunctionandmetabolism.ThereduceddiversityofthegutmicrobiotainWesternpopulationscomparedtothatinpopulationslivingtraditionallifestylespresentsthequestionofwhichfactorshavedrivenmicrobiotachangeduringmodernization.Microbiota-accessiblecarbohydrates(MACs)foundindietaryfibrehaveacrucialinvolvementinshapingthismicrobialecosystem,andarenotablyreducedintheWesterndiet(highinfatandsimplecarbohydrates,lowinfibre)comparedwithamoretraditionaldiet.Hereweshowthatchangesinthemicrobiotaofmiceconsumingalow-MACdietandharbouringahumanmicrobiotaarelargelyreversiblewithinasinglegeneration.However,overseveralgenerations,alow-MACdietresultsinaprogressivelossofdiversity,whichisnotrecoverableafterthereintroductionofdietaryMACs.TorestorethemicrobiotatoitsoriginalstaterequirestheadministrationofmissingtaxaincombinationwithdietaryMACconsumption.OurdataillustratethattaxadriventolowabundancewhendietaryMACsarescarceareinefficientlytransferredtothenextgeneration,andareatincreasedriskofbecomingextinctwithinanisolatedpopulation.AsmorediseasesarelinkedtotheWesternmicrobiotaandthemicrobiotaistargetedtherapeutically,microbiotareprogrammingmayneedtoinvolvestrategiesthatincorporatedietaryMACsaswellastaxanotcurrentlypresentintheWesterngut.

 

　　Nature.2016Jan14;529(7585):212-5

 

　　摘要译文

 

　　数以万亿计的不同菌种居住在每个健康个体的大肠中，它们与人的很多生理活动密切相关，包括免疫功能和代谢功能。与传统生活方式的人群相比，西方饮食人群肠道菌群的多样性减少，这向我们提出一个问题：哪些因素驱动微生物群的变化？膳食纤维中的微生物相关碳水化合物(MACs)在维系微生物生态系统起到至关重要的作用，而且与传统饮食相比，在西方饮食(高脂肪、碳水化合物和低膳食纤维）中显着降低。在这里，我们的研究表明在喂食低MACs的小鼠会将多样性水平较低的有益菌群遗传给后代，而更喜好纤维素作为营养物质的肠道微生物在后代机体中并不会导致有益菌水平的增加，因此随着人类不断繁衍这种有益菌群很有可能就会灭绝。要恢复菌群到原来的状态，需要在膳食中补充MACs。我们的数据说明，低纤维饮食不仅会损耗存在于肠道中的复杂微生物生态系统，还可以导致未来体内的这些微生物生态系统不可逆转地丧失多样性。一旦整个群体尽力重要菌种灭绝，仅通过“正确的饮食”不足以修复这一群体内个体肠道中丧失的这些菌种。随着越来越多的疾病与菌群失调有关，菌群失调已经成为治疗的目标，MAC在塑造肠道微生物生态中起到重要的作用，MAC主要存在于含纤维的饮食中，是某些肠道微生物的主要能量来源。

 

　　评论：

 

　　肠道菌群调节许多人类生物学的问题，提示我们人类基因组已形成由这些微生物之间的相互作用在我们的协同进化史。几乎所有都健康专家都赞同低纤维膳食是不理想的饮食，主要原因可能是不能被人体酶所消化的纤维是移居于我们肠道中共生菌的主要食物来源。医生和营养学家一直以来都在呼吁人类增加膳食纤维的摄入量，膳食纤维对于保持肠道微生物群落的多样性极其重要，而现代饮食的高脂、高糖、低纤维，会导致微生物群落多样性的减少，从而会带来一系列的疾病，比如肥胖、发炎性肠道疾病（IBD）。