摘要：巴西和美国研究人员开展的一项研究发现，富含可溶性纤维的饮食有助于预防艰难梭菌感染，因为它能促进乙酸盐的产生，而乙酸盐可以调节肠道的免疫反应。低纤维饮食的小鼠炎症加剧，而摄入更多纤维的小鼠免疫反应更均衡，预后也更好。

巴西和美国研究人员开展的一项研究发现，富含可溶性纤维的饮食有助于预防艰难梭菌感染，因为它能促进乙酸盐的产生，而乙酸盐可以调节肠道的免疫反应。低纤维饮食的小鼠炎症加剧，而摄入更多纤维的小鼠免疫反应更均衡，预后也更好。

饲喂富含可溶性纤维饮食的啮齿动物表现出对一种导致腹泻且对体质虚弱的个体可能致命的微生物的抵抗力增强。研究人员发现，乙酸盐在调节免疫反应中起着关键作用。

巴西和美国研究人员在《细胞宿主与微生物》杂志上发表的一项研究表明，富含可溶性纤维的饮食可能有助于保护肠道免受有害细菌的侵害。

这一结果来自对感染艰难梭菌的小鼠进行的实验，艰难梭菌是一种引起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的小鼠。这些纤维会被肠道菌群消化，并产生乙酸盐等化合物。这会引发一系列相互作用，最终导致适当的免疫反应来对抗感染，”这项研究的第一作者、美国圣路易斯华盛顿大学医学院博士后研究员 José Fachi 解释说。

这项研究由华盛顿大学与巴西坎皮纳斯州立大学（UNICAMP）合作开展。研究人员发现，喂食富含可溶性纤维饮食的小鼠肠道中乙酸盐的含量更高。乙酸盐的升高有助于调节肠道上皮（肠道内壁组织）的免疫反应，增强人体抵抗艰难梭菌感染的能力。

乙酸盐是一种短链脂肪酸，由肠道中的细菌消化可溶性纤维而产生。

左图为健康人的大肠组织；右图为活动性艰难梭菌感染患者的大肠组织。白色区域表示肠道内壁细胞（上皮细胞）。红色区域表示MHC-II蛋白，它有助于激活免疫系统，蓝色区域表示细胞核。感染组织中MHC-II含量更高，表明免疫激活程度更高。图片来源：José Fachi

这项研究中，低纤维饮食喂养的小鼠几乎不产生乙酸盐。结果，肠道上皮中主要组织相容性复合体2（MHC-II）成分的表达增加。虽然MHC-II是抵御感染的必需分子，但其过量产生会导致炎症加剧，从而损害组织并加重病情。

“这与严重的新冠肺炎（COVID-19）中发生的情况类似，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，”坎普大学生物研究所（IB）博士生、本文合著者 Sarah de Oliveira 说道。

Oliveira 在华盛顿大学研究实习期间在 FAPESP 的支持下完成了这项工作。

这项工作是“炎症期间微生物代谢物与宿主细胞相互作用的分子机制分析”项目的一部分，该项目由 FAPESP 资助，由 IB-UNICAMP 教授 Marco Vinolo 协调。

Vinolo 负责指导 Oliveira 的博士研究，并为同样获得奖学金的 Fachi 提供指导。

艰难梭菌感染通常发生在接受过抗生素治疗的老年住院患者身上，会引起严重腹泻，进而引发败血症（全身感染）甚至死亡。

许多菌株对现有药物具有耐药性，导致治疗困难。在巴西，关于这一主题的研究很少，部分原因是检测资源有限，尤其是在公共卫生系统。

在研究中，接受低纤维饮食（因此乙酸盐生成量较低）的动物的免疫反应加剧。上皮细胞过度产生 MHC-II，其功能是呈递病原体分子（抗原），从而激活负责抵抗感染的 CD4+T 淋巴细胞。

在这些防御细胞中，上皮内淋巴细胞（IEL）被过度激活，开始释放更多的炎症介质，例如γ型干扰素。这些分子的过量释放会加剧炎症，造成更严重的组织损伤，并使宿主的整体状况恶化，最终导致死亡。

研究人员利用小鼠试验结果，分析了感染艰难梭菌的患者的活检样本。与动物实验一样，最严重病例的 MHC-II 和 CD4+T 淋巴细胞数量高于病情较轻的病例。

“这项研究让我们对膳食纤维在免疫系统中的作用有了更广泛的理解。虽然我们已经在其他研究中展示了短链脂肪酸的产生与免疫力之间的关系，但这次我们能够证明微生物群、上皮细胞和免疫细胞在对抗感染的过程中发生了前所未有的协同作用，”Vinolo 评论道，他与圣路易斯华盛顿大学的 Marco Colonna 共同协调了这项研究。

作者强调了高纤维饮食对肠道健康的重要性。水果、蔬菜、豆类和全谷物等食物中含有的可溶性纤维有助于预防肠道问题，并能降低严重感染的风险，例如艰难梭菌引起的感染。

“简单的食物选择，例如在饮食中添加更多的纤维，可以对预防肠道感染产生显著的影响，”Fachi 总结道。

该研究由圣保罗研究基金会资助。

参考文献：“纤维和醋酸盐介导的肠上皮 MHC-II 表达调节可防止艰难梭菌感染”作者：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，2025 年 1 月 17 日，细胞宿主与微生物。DOI：10.1016/j.chom.2024.12.017

来源：康嘉年華一点号