Nature：节食对肠道菌群的影响

人类的肠道微生物群由数万亿微生物组成，每个人的肠道菌群都不同。例如，在超重或肥胖的人身上，其成分与正常体重的人就不同。我们中的很多人都会在生命中的某个时刻尝试节食来减肥。但是这样一个巨大的饮食变化会对我们的身体产生什么影响呢?

由夏里特医院领导的一个国际研究团队解决了这个问题。”第一次，我们能够表明一个非常低卡路里饮食会导致肠道微生物组成产生重大改变，这些变化影响宿主的能量平衡,”Joachim Spranger博士说。

为了探究节食的影响，研究小组对80名年龄较大(绝经后)的妇女进行了为期16周的研究，她们的体重从轻微超重到严重肥胖不等。这些女性有些遵循医学监督下的膳食替代方案，每天摄入的奶昔总热量低于800卡路里，有些则在研究期间保持体重。这些参与者在实验和临床研究中心(ECRC)接受检查，这是一个由夏里特医院和Max Delbrück分子医学中心(MDC)共同运营的设施。

定期的粪便样本分析表明，节食减少了肠道中微生物的数量，改变了肠道微生物组的组成。“我们能够观察到细菌如何适应自己的新陈代谢，吸收更多的糖分子，并通过这样做，使它们无法为人类宿主所用。有人认为我们观察到了一种‘饥饿微生物组’的发展，”文章一作Reiner Jumpertz von Schwartzenberg博士说。

在节食前和节食后收集粪便样本，然后转移到无菌条件下的小鼠体内，结果是缺乏所有的肠道微生物群。研究结果令人震惊：节食后得到粪便的动物体重减少了10%以上。节食前的粪便没有任何影响。“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的变化来解释的，”Spranger补充说:“这突出了一个事实，即肠道细菌对食物的吸收有重大影响。”

当研究人员更详细地研究粪便组成时，他们特别注意到一种特殊细菌——艰难梭状芽胞杆菌(clostridiides difficile)的定植增加的迹象。虽然这种微生物通常在自然环境和健康人类和动物的肠道中被发现，但在抗生素使用后，其在肠道中的数量可能会增加，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。在完成减肥方案的参与者和节食后接受肠道细菌治疗的小鼠中，都发现了细菌数量的增加。Spranger教授解释说:“我们能够证明艰难梭菌产生的毒素通常与这种细菌有关，这是动物体重减轻所依赖的。尽管如此，无论是参与者还是动物都没有显示出相关的肠道炎症迹象。”

在总结研究结果时，Spranger教授说:“非常低热量的饮食严重改变了我们的肠道微生物群，似乎降低了相关艰难梭状芽胞杆菌（Clostridioides difficile）的定植抗性。这些变化使营养物质通过肠壁的吸收效率降低，特别是没有产生相关的临床症状。艰难梭菌的这种无症状定植是否或在何种程度上可能损害或潜在改善一个人的健康尚不清楚。这需要进行更大规模的研究。”目前的研究结果也得到了德国心血管疾病中心(DZHK)的资助，该研究结果甚至可能为肥胖症和糖尿病等代谢性疾病提供治疗选择。因此，研究人员现在将探索如何影响肠道细菌，以便对其人体宿主的体重和代谢产生有益的影响。

Journal Reference:

Reiner Jumpertz von Schwartzenberg, Jordan E. Bisanz, Svetlana Lyalina, peter Spanogiannopoulos, Qi Yan Ang, Jingwei Cai, Sophia Dickmann, Marie Friedrich, Su-Yang Liu, Stephanie L. Collins, Danielle Ingebrigtsen, Steve Miller, Jessie A. Turnbaugh, Andrew D. patterson, Katherine S. pollard, Knut Mai, Joachim Spranger, peter J. Turnbaugh. Caloric restriction disrupts the microbiota and colonization resistance. Nature, 2021; DOI: 10.1038/s41586-021-03663-4