新研究发现，无纤维饮食是治疗儿童克罗恩病的关键

随着炎症性肠病，尤其是克罗恩病在儿童中的不断增加，一项最新的研究在《Cell Host & Microbe》杂志上发表，着眼于排除纤维的专属肠外营养（EEN）饮食如何通过调查其对致病菌Mucispirillum schaedleri（Mucispirillum）在肠道定位和代谢以及在预防结肠炎中的作用，有助于治疗儿童克罗恩病（CD）。

背景

炎症性肠道疾病，尤其是克罗恩病，在儿童中的流行率不断上升。慢性胃肠道障碍可能是由基因和环境因素共同引起，导致肠道平衡紊乱。

目前，限制性的液体饮食，即EEN，通常对儿童克罗恩病的缓解有效，这可能是由于肠道微生物组成的改变。然而，需要进一步的研究来发展关于基因营养和肠道微生物组的个性化膳食疗法，以更好地治疗克罗恩病。

研究概况

在这项研究中，研究人员通过在特定条件下培养细菌来调查它们在类似克罗恩病结肠炎的情况下的作用。Mucispirillum在富含营养的脑心肌汤（BHI）培养基中厌氧培养，添加了营养成分，而大肠埃希菌在亮氨酸肉汤（LB）培养基中和Ruminococcus torques在自定义肉汤中需氧培养。

使用无特异病原体的小鼠进行肠道组织病理学研究，保存并进行组织学检查。使用荧光异硫氰酸酯（FITC）-葡聚糖评估肠道通透性，使用硫酸亚酰荧光素酶联免疫吸附法（ELISA）测定炎症标志物脂联素-2的水平。对肠道切片进行免疫荧光染色和荧光原位杂交（FISH）以可视化细菌和黏液层。

从小鼠的盲肠中取得的均质混合物用于研究Mucispirillum或E. coli的生长。对这些样本中的核酸使用定量实时聚合酶链反应（qPCR）分析。

通过16S核糖体核糖核酸（rRNA）测序探索微生物组成。对基因表达谱进行RNA测序分析。

使用自定义碳水化合物阵列评估不同碳源存在下的细菌生长。在小鼠中进行口服细菌挑战实验以研究细菌的寄生和炎症。

对细菌共培养进行分析，通过氢气和氨的测定揭示代谢活动。数据进行严格的定量和统计分析，确保研究的可靠性。

研究结果

缺乏Nod2和Cybb基因的小鼠暴露于微生物诱导的自发性早发性CD样结肠炎。这个实验性的试验将普通饲料（RC）与无纤维饮食（FD）进行比较。FD保护小鼠免受结肠炎的发展，通过减少炎症标志物水平和组织学检查等多个指标明显可见。

在进一步研究中，使用自制的对照饮食，其中FD中的简单糖被天然纤维源替换以匹配RC中的纤维含量。小鼠发展出饮食诱导的结肠炎，从而证明了纤维在CD进展中的重要作用。当在肠道发炎的小鼠中治疗性地使用时，纤维似乎也能有效减轻疾病症状。

研究的一个重要发现是FD对肠道微生物组的影响，特别是对黏液层中Mucispirillum的丰度的影响。为此，FD引起的黏液层变薄和肠道通透性增加导致Mucispirillum从黏液层重新定位到腔内。这种过渡很重要，因为Mucispirillum在黏液层内的位置决定了其在结肠炎中的致病性。

进一步的实验证明，完整的黏液层对Mucispirillum在肠道中寄生和诱导炎症至关重要。饮食引起的黏液层变化还影响了妊娠期间Mucispirillum的垂直传播。

排除膳食纤维发现影响Mucispirillum在黏液层中的硝酸盐还原到氨（DNRA）途径，从而减少其促进生长的能力。

此外，无纤维饮食改变了发酵产氢菌群的丰度，特别是来自Lachnospiraceae家族的产氢微生物，从而影响了它们的氢气产生和因此对Mucispirillum生长至关重要的种间氢转移。这在Ruminococcus torques（R. torques）尤为明显，它是Lachnospiraceae家族的一员，通过氢转移增强了Mucispirillum的生长。

结论

研究结果为饮食、肠道微生物和肠道疾病之间的错综复杂关系提供了重要见解，并强调了膳食纤维对类似CD结肠炎发病机制的影响。这项研究为开发新型的CD管理的膳食策略提供了证据，重点是调节肠道中特定微生物相互作用。

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