柏林夏洛特大学医学院和加州大学旧金山研究所的科学家首次表明,低热量饮食显著改变了人类肠道微生物群的组成。在最新的《Nature》杂志上,研究人员报告说节食会导致特定细菌的增加,尤其是艰难梭菌,这种细菌与抗生素引起的腹泻和结肠炎有关。这些细菌通过影响肠道对营养物质的吸收而明显影响身体的能量平衡。

人类肠道微生物群由数万亿种微生物组成,每个人的肠道微生物群都不同。例如,对于超重或肥胖的人来说,已知其成分与正常体重的人不同。我们中的许多人会在生活中的某个时刻,尝试节食来减肥。但是如此剧烈的饮食变化对我们的身体有什么影响呢?

由夏洛特共同领导的国际研究团队已经解决了这个问题。夏洛特负责人Joachim Spranger教授说:“我们第一次能够证明,非常低热量的饮食会导致肠道微生物组分的重大变化,这些变化会对宿主的能量平衡产生影响。”

为了探索节食的效果,研究小组研究了80名年龄较大(绝经后)的妇女做了为期16周的调查,她们的体重从轻微超重到严重肥胖。这些女性或者遵循医学监督的膳食替代方案,每天摄入总计不到800卡路里的奶昔,或者在研究期间保持体重。参与者在实验和临床研究中心(ECRC)接受检查,ECRC是夏洛特和Max Delbrück分子医学中心(MDC)联合运营的一个机构。定期粪便样本分析显示,节食减少了肠道中存在的微生物数量,并改变了肠道微生物组的组成。“我们能够观察到细菌如何调整新陈代谢以吸收更多的糖分子,并通过这样做,使它们对人类宿主不可用。有人可能会说,我们观察到了‘饥饿微生物群’的发展,”该研究的第一作者、内分泌学和代谢疾病部的研究人员和临床医生Reiner Jumpertz von Schwartzenberg博士说。

在节食前后收集的粪便样本,然后转移到无菌条件下保存的小鼠体内,结果,这些小鼠体内缺乏所有的肠道微生物群。结果是惊人的:吃了节食后大便的动物减掉了超过10%的体重。饮食前大便没有任何影响。我们的研究结果表明,这种现象主要是由动物肠道吸收营养物质的变化所解释的。Spranger说:“这突出了肠道细菌对食物吸收有重大影响的事实。”

当研究人员更详细地研究粪便成分时,他们特别惊讶于一种特殊细菌——艰难梭菌(Clostridioides difficile)的定植增加的迹象。虽然这种微生物通常存在于自然环境以及健康人和动物的肠道中,但其在肠道中的数量会随着抗生素的使用而增加,可能导致肠壁严重炎症。它也被称为最常见的医院相关病原体之一。在完成减肥方案的受试者和接受节食后肠道细菌治疗的小鼠身上都发现了这种细菌数量的增加。“我们能证明艰难梭菌产生的毒素通常与这种细菌有关,而这正是动物的体重减轻所依赖的,”Spranger补充说。“尽管如此,无论是参与者还是动物都没有出现相关的肠道炎症迹象。”

Spranger教授总结了这项研究的结果,他说:“非常低热量的饮食会严重改变我们的肠道微生物群,似乎会降低医院相关艰难梭菌的定植抗性。这些变化使得肠壁对营养物质的吸收效率降低,但没有产生相关的临床症状。目前尚不清楚的是艰难梭菌可能会损害或潜在地改善一个人的健康。目前的研究也得到了德国心血管疾病中心(DZHK)的资助,研究结果甚至可能为肥胖和糖尿病等代谢紊乱的治疗提供选择。因此,研究人员现在将探索肠道细菌是如何受到影响的,以便对宿主的体重和新陈代谢产生有益的影响。

原文检索:Caloric restriction disrupts the microbiota and colonization resistance