如今,大多數人不再為食物而發(fā)愁,隨著(zhù)工業(yè)化水平的發(fā)展,工業(yè)化飲食(加工食品含量高、纖維含量低)導致肥胖、糖尿病以及心臟病等慢性疾病的發(fā)病率大幅增加。
2025 年 1 月 23 日,加拿大阿爾伯塔大學(xué)/愛(ài)爾蘭科克大學(xué) APC 微生物組研究所 Jens Walter 教授團隊(李福勇為第一作者,現為浙江大學(xué)動(dòng)物科學(xué)學(xué)院研究員)在國際頂尖學(xué)術(shù)期刊 Cell 上發(fā)表了題為:Cardiometabolic benefits of a non-industrialized-type diet are linked to gut microbiome modulation 的研究論文。
研究團隊受非工業(yè)化社會(huì )飲食習慣啟發(fā),開(kāi)發(fā)了一種新型飲食方案,并證實(shí)了其能夠顯著(zhù)改善代謝和免疫,這種飲食方案的健康改善作用與其帶來(lái)的腸道微生物組的有益變化有關(guān),在短短三周時(shí)間內,顯著(zhù)降低多種慢性疾病風(fēng)險,改善了多種慢性疾病的生物標志——
論文通訊作者、愛(ài)爾蘭 APC 微生物組研究所的 Jens Walter 教授表示,工業(yè)化極大地影響了我們的腸道微生物組,這可能會(huì )增加慢性疾病的風(fēng)險。人人都知道飲食影響健康,但很多人低估了其影響程度。
為了應對這一問(wèn)題,研究團隊開(kāi)發(fā)了一種新型飲食方案——“非工業(yè)化微生物組恢復飲食”(Non-industrialized Microbiome Restore,簡(jiǎn)稱(chēng)為NiMe),它模擬了傳統的、非工業(yè)化時(shí)代的飲食習慣,并且與該團隊對飲食與微生物群相互作用的理解相契合。
在此前的研究中,Jens Walter 教授研究了巴布亞新幾內亞的農村地區人群的腸道微生物組,發(fā)現那里的人具有更多樣化的微生物組,富含能夠從膳食纖維中生長(cháng)的細菌,并且與西氏飲食相關(guān)的促炎細菌水平較低。這些信息被用于設計 NiMe 飲食方案。
經(jīng)過(guò)精心設計的 NiMe 飲食與非工業(yè)化飲食有著(zhù)以下幾點(diǎn)共同的關(guān)鍵特征:
NiMe 飲食方案以豆類(lèi)、甘薯、大米、黃瓜、卷心菜、菊芋、豌豆和洋蔥等植物性食材為基礎,在選取這些食材時(shí),特別關(guān)注了棉子糖和水蘇糖的含量,因為這些糖類(lèi)有助于促進(jìn)羅伊氏乳桿菌(Limosilactobacillus reuteri)的定植與生長(cháng),這是一種在巴布亞新幾內亞人的腸道中普遍存在,但在工業(yè)化國家的人群的腸道微生物群中很少見(jiàn)的益生菌。
接下來(lái),研究團隊進(jìn)行了一項嚴格控制的人體試驗,該試驗參與者遵循 NiMe 飲食方案,并攝入羅伊氏乳桿菌。
結果顯示,NiMe 飲食增強了羅伊氏乳桿菌在腸道中的短期持久性。NiMe 飲食還改善了被工業(yè)化飲食破壞的微生物組特征,例如減少了降解腸道黏液層的促炎細菌和細菌基因。這些改善與慢性疾病風(fēng)險的心血管代謝標志物的改善有關(guān)。此外,這些參與者通過(guò) NiMe 飲食所攝入的熱量并未減少,但他們的體重卻減輕了,而且,該飲食本身對心臟代謝也有相當大的益處。
研究團隊利用機器學(xué)習算法,發(fā)現可通過(guò)宿主基線(xiàn)特征狀態(tài)以及對非工業(yè)化飲食產(chǎn)生響應的微生物特征實(shí)現對心血管代謝標志物變化的準確預測,表明了飲食干預對宿主所帶來(lái)的健康益處是通過(guò)消化道微生物介導的。因此,針對消化道微生物組的飲食干預有望改善宿主與消化道微生物組之間復雜的相互作用,從而有助于預防或治療相關(guān)慢性疾病。
該研究的亮點(diǎn):
總的來(lái)說(shuō),這些研究結果表明,針對恢復腸道微生物組的飲食干預措施,能夠改善可能引發(fā)慢性疾病的宿主-微生物組相互作用,這可以為膳食指南以及治療和營(yíng)養策略的制定提供指導。
對于這項研究,愛(ài)爾蘭 APC 微生物組研究所所長(cháng) Paul Ross 教授表示,這項研究表明,我們可以通過(guò)特定的飲食來(lái)靶向腸道微生物組,從而改善健康狀況并降低患病風(fēng)險。這些發(fā)現可能會(huì )塑造未來(lái)的飲食指南,并激發(fā)靶向微生物組的新食品和配料以及治療藥物的開(kāi)發(fā)。
論文第一作者李福勇,本科畢業(yè)于西北農林科技大學(xué),之后獲得歐盟伊拉斯謨世界計劃全額獎學(xué)金并取得荷蘭瓦赫寧根大學(xué)和維也納農業(yè)大學(xué)動(dòng)物遺傳育種專(zhuān)業(yè)雙碩士學(xué)位,碩士畢業(yè)后獲得全額獎學(xué)金在加拿大阿爾伯塔大學(xué)攻讀博士學(xué)位,博士畢業(yè)后在阿爾伯塔大學(xué)從事博士后研究。2021年底受聘于香港城市大學(xué),任助理教授、獨立PI、博士生導師。2023年9月,入職浙江大學(xué)動(dòng)物科學(xué)學(xué)院,任第一類(lèi)百人計劃研究員、博士生導師。
論文鏈接:
https://www.cell.com/cell/fulltext/S0092-8674(24)01477-6
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