【儿科每日一文】Nature高分研究：菌群导向性食物可以改善儿童营养不良

一直以来，儿童营养不良都是一个值得重视的问题。既往研究显示，患有中度或重度急性营养不良的儿童体重增长会受到损害（消瘦），并且他们的肠道菌群发育也会受到影响。为了解决儿童营养不良这一全球性难题，学者们正在寻求一种更有效的营养干预手段。

为此，发表于《Nature》上的一项研究，探讨了一种名为“MDCF-2”的菌群导向性食品能否通过调节肠道菌群，改善儿童的营养状况。

研究设计

研究分析了118名患有中度急性营养不良的孟加拉国儿童（12 ~ 18月龄），分为两组（每组59名），分别提供MDCF-2或传统即食辅食(RUSF)：

🔎MDCF-2：以鹰嘴豆粉、大豆粉、花生糊和青香蕉泥为基础，富含半乳糖、甘露聚糖、阿拉伯糖

🔎RUSF：以大米和扁豆为基础，热量密度更高，含有更多淀粉和纤维素

每日补充2次，持续3个月，之后进行持续1个月的随访，收集儿童身高、体重数据。收集粪便样本采用短读鸟枪法进行测序，重建了1000个细菌基因组，即宏基因组组装基因组（MAGs）。使用线性混合效应模型分析MAG丰度与身长别体重Z评分（WLZ）的关系。

研究结果

1.与生长有关的细菌

研究发现222个MAGs丰度与WLZ显著相关（错误发现率FDR校正后P (q) < 0.05）。其中有75个呈正相关，主要是Agathobacter、布劳特氏菌、粪杆菌和普雷沃氏菌；有147个呈负相关，主要是拟杆菌、双歧杆菌和链球菌（图1）。

图1：MAGs丰度与WLZ的关联

2.MDCF-2改善营养不良的机制

研究发现，与使用热量密度更高的RUSF相比，使用MDCF-2的儿童的体重增加速度更快。

#️⃣MDCF-2影响菌群代谢途径

研究对MAGs进行了基因集富集分析(GSEA)，发现与碳水化合物利用有关的多种代谢途径在WLZ有关的MAGs中显著富集。而其中两个与WLZ呈正相关的普雷沃氏菌 MAGs在MDCF-2组儿童中表现出代谢途径的活跃度增加。

#️⃣普雷沃氏菌参与MDCF-2多糖的利用

普雷沃氏菌中包含了一组被称为多糖利用位点(PULs)的基因，PULs能介导特定多糖或一组多糖的检测、输送和代谢。

研究选择了6种普雷沃氏菌分离株进行体外生长实验，这些分离株代表了不同的保守PULs谱。实验结果显示，与WLZ相关的两个MAGs最接近的分离株对MDCF-2中富集和/或相对于RUSF独特的多糖底物表现出最强的偏好，包括阿拉伯糖、半乳糖和甘露聚糖。

研究结论

研究发现75个MAG的丰度与WLZ呈正相关，其中两个与WLZ呈正相关的普雷沃氏菌 MAGs是MDCF-2的多糖代谢途径表达的主要贡献因素。体外实验显示，普雷沃氏菌包含的PULs对MDCF-2中富含的多糖表现出最强的偏好。

综上所述，研究结果将有助于指导MDCFs在急性营养不良儿童中的使用，并帮助开发其他改善儿童营养不良的制剂。

参考文献

Hibberd MC, Webber DM, et al. Bioactive glycans in a microbiome-directed food for children with malnutrition. Nature. 2024 Jan;625(7993):157-165.

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