【公共卫生每日一文】发酵食品里的健康密码：增加肠道菌群多样性，减轻全身炎症

饮食是微生物群组成和功能的驱动因素，以肠道菌群为目标的饮食，可以加强、引入或消除特定的功能或分类群，被证明是实现精准医疗的潜在途径。那是否存在广泛的、非个性化的饮食建议，可以利用微生物群与宿主的相互作用来改善人类健康呢？

美国斯坦福大学医学院的研究团队在《Cell》上发表了一项前瞻性随机多组学研究成果，系统深入地探究了富含膳食纤维和发酵食品的饮食干预对人体肠道菌群和免疫状态的差异性和个体性影响，揭示了饮食干预下的菌群-免疫互作关系。

研究方法

研究纳入36名39-63岁的健康受试者，随机分成两组（18人/组）进行高纤维饮食或高发酵食品饮食干预。试验共包括3周基线期(baseline)；4周爬升期(ramp)，参与者逐渐增加各自饮食的摄入量；6周维持期(maintenance)，参与者保持高水平的纤维或发酵食品饮食；4周选择期(choice)，参与者可以选择他们想要的饮食。

纵向收集血液和粪便样本，对粪便样本进行菌群组成、功能和代谢水平的评估，血液样本用于从系统水平分析免疫系统，包括测量循环细胞因子水平、细胞特异性细胞因子响应信号、稳态时的细胞频率和免疫细胞信号。

研究结果

1. 增加特定膳食纤维或发酵食品摄入量

高纤维饮食组的纤维摄入量由21.5±8.0g/天逐渐增加到45.1±10.7g/天，主要的纤维食物来源有水果、蔬菜、豆类、谷物、肉类、乳制品、坚果和种子等。

高发酵食物饮食组的参与者由平均每天食用0.4±0.6份发酵食品，逐渐增加到平均每天6.3±2.9份，主要的发酵食品分为酸奶、酸乳酒、发酵干酪、发酵蔬菜、蔬菜盐水饮料、康普茶和其他发酵非酒精饮料等。

2. 高纤维饮食改变菌群功能，引发个性化免疫反应

在高纤维饮食干预中，微生物蛋白的相对丰度增加，并且纤维摄入量与粪便总碳水化合物存在显著正相关(p=8e-4)，表明菌群密度随着纤维摄入的增加而增加，纤维可能促进了擅长纤维降解的细菌的生长。

此外，研究发现免疫系统对高纤维干预的响应是不同的。“高炎症”组中的单核细胞、B细胞、CD4和CD8 T细胞中的JAK/STAT和MAP激酶信号增加，参与者稳态免疫激活水平普遍提高，而“低炎症”组则表现出相反的结果。

3. 发酵食物增加菌群多样性，减少炎症标志物

与高纤维饮食组相比，高发酵食品饮食组的微生物群表现出多样性的总体增加。这主要是转移或形成新菌群的结果，发酵食品的摄入使肠道菌群能够间接接受以前未检测到的菌株或增加其代表性。

研究还发现19种细胞因子、趋化因子和其他炎症血清蛋白水平降低，而稳定状态下细胞因子水平升高与慢性低度炎症有关，因此该结果表明发酵食物的摄入减少了宿主炎症的标志物，减轻炎症反应。

4. 宿主免疫系统与菌群之间的相互作用

碳水化合物活性酶(CAZymes)与炎症响应相关的蛋白具有最高的显著负相关性，这可能作为饮食、菌群和宿主生理之间的直接联系。

免疫细胞频率与粪便SCFAs之间也存在相对较高的显著相关性。随着粪便丁酸盐的增加，B细胞频率降低，这有助于改善多种免疫介导的疾病，如多发性硬化症、风湿性关节炎和1型糖尿病。

综上所述，该研究揭示了饮食-菌群-免疫轴的联系：高纤维饮食改变菌群功能并引发个体化免疫反应；发酵食品饮食增加菌群多样性并减少炎症标志物。摄入发酵食品可能是有助于对抗工业化社会普遍存在的人体肠道微生物多样性下降和炎症增加的有效手段，而是否存在同时包含高纤维和高发酵食品的饮食来协同影响宿主肠道菌群以及免疫系统将是一个有趣的问题。

参考文献

Wastyk HC, Fragiadakis GK, Perelman D, et al. Gut-microbiota-targeted diets modulate human immune status. Cell. 2021;184(16):4137-4153.e14.

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