您的当前位置：肠菌群失调 > 疾病病因 > 想吃不能吃是会呼吸的痛论饮食与肠道菌群
想吃不能吃是会呼吸的痛论饮食与肠道菌群
各位看官，好久不见～小白举起瘦骨嶙峋的爪来招呼下～
小白最近很抑郁，原因是，白妈妈糖尿病被严格限制饮食，白妈妈愤愤不平，于是小白的口粮也被同步缴获。
说到这，大家一定也想起了小白在前几期写过的糖尿病PK肠道菌群的故事：《糖尿病：肠道菌群与人的一场错爱》、《肠道菌群影响糖尿病的分子机制》。
白妈妈举手：小白，肠道菌群如何改变呢？
小白幽幽看了眼面前桌子上的巧克力、蛋糕、辣条……
小白说：饮食是影响肠道菌群的最为重要和最为直接的环境因素，肠道菌群和饮食的“相爱相杀”也早被广泛究报道。正如小白在《肠道菌群：人体内的“国中国”》中讲到的，40万亿的肠道菌群在人体内可不闲着，根据我们吃了什么、怎么吃、爱吃什么，“大胃王”肠道菌群会分解食物转化成人体必须的饮食，也能通过自身代谢产物影响人体机能，还可能诱发免疫反应，并能通过肠脑轴影响大脑和行为……下面，上辣条，不对，上经典案例！
今天小白为大家精心挑选的饮食与肠道菌群的经典案例，是由EricaD.Sonnenburg等于今年1月在Nature上报道。
实验采用无菌小鼠模型，将人的肠道菌群引入到无菌小鼠的肠道内，通过构建的人源化小鼠模型来研究饮食对肠道菌群的影响。人源化肠道菌群小鼠模型构建的示意图如下：
在开始正文之前，我们先来解释一下文中常用的高MAC和低MAC的含义，MAC（Microbiota-accessiblecarbohydrates），微生物可以利用的碳水化合物。高MAC饮食（LabDiet）和低MAC饮食（HarlanTD.）饮食的配方如下表所示：
得到了人源化肠道菌群小鼠之后，后续的实验设计很有意思，共进行了3个实验：
（1）不同的饮食在同一代内的影响。首先将人源化肠道菌群小鼠分为两组，一组喂食低MAC食物，另外一组喂食高MAC食物，然后观察肠道菌群的变化。实验流程如下图所示：小鼠先统一喂食高MAC食物，4周后分成两组，一组喂食低MAC食物7周，再改为高MAC食物喂食6周；另外一组则一直喂食高MAC食物。整个实验过程中共取样四次（如下图中标示），然后通过16SrDNAV4区扩增子测序来检测肠道菌群的变化。
小鼠的肠道菌群检测的结果如下图所示：
绿色代表对照组，整个17周都喂食高MAC食物；黄色代表实验组，在4-11周期间喂食低MAC食物，其他时间点都是喂食高MAC食物。从实验结果可以看出：4-11周期间两组小鼠的肠道菌群发生了明显的偏离，改喂高MAC食物之后，实验组小鼠的肠道菌群有所恢复，两组之间的差异变小，但是无法恢复到初始状态。
（2）不同的饮食方式对后代的影响。实验流程如下图所示，为了方便大家清晰整个实验流程，小编在这里亲自做了一个示意图帮助各位朋友理解。
对照组：子代断奶后第二周和第四周取样，对第二代、第三代和第四代进行取样，且每一代取2次样本。
实验组：子代断奶后分为两组，一组喂食低MAC食物，喂食二周后取样；另外一组喂食高MAC食物，喂食四周后取样，对第二代、第三代和第四代进行取样。
最后的比较则是对同一代中实验组与对照组的相同取样点进行比较，比如第二代断奶后二周取样（对照组VS实验组），四周取样（对照组VS实验组）。
结果表明：
①与对照组相比，实验组的肠道菌群多样性发生显著降低，无论实验组是处于低MAC饮食阶段还是高MAC饮食阶段。
②对照组在整个实验周期内，包括同一代不同的喂养时间和不同的世代之间，Shannonindex（肠道菌群的多样性）一直保持在6左右。
③实验组在整个实验周期内，二代、三代和四代的肠道菌群多样性在缓慢降低。另外，从第二代样本的实验结果来看，第二周和第四周的差别不是很明显，凭感觉判断第三代和第四代的第四周肠道菌群多样性比第二周还低。不过从理论上分析，喂食高MAC食物之后，肠道菌群有所恢复，那么第四周应该比第二周的样本的肠道菌群多样性增多，但实验结果来看，第三代和第四代的样本却相反，这其中的原因可能还需更多的实验来探讨和分析。
下面这个热图反映的更为明显，对照组四代之间肠道菌群在减少，但是即使到了第四代仍然能保存大部分肠道菌群；而实验组到了第四代则丢失了大部分菌群（如下图中蓝色方框所标示），在同一代中改喂高MAC食物之后，肠道菌群某些菌属的丰度可以提升起来（如图中绿色箭头所标示）。随着世代的增加，丢失的微生物越来越多，即使改成喂食高MAC食物也无法恢复已丢失的微生物。
（3）如何挽救饮食导致的肠道菌群丢失。该研究采用了粪菌移植的方法来重塑小鼠的肠道菌群，同时配合喂食高MAC食物。实验设计如下：
第四代小鼠先喂食高MAC食物4周，然后分成两组，一组实验设计为粪菌移植+高MAC食物；另外一组为对照，只喂食高MAC食物，然后检测两组小鼠肠道菌群的变化。
FMT（粪菌移植）组的肠道菌群多样性与对照组（绿色点，整个4代都喂食高MAC食物）相差不大，而未进行FMT组的多样性则明显比对照组低。
低MAC喂食的第四代小鼠的肠道菌群缺失了很多菌，通过粪菌移植可以重新定植到肠道，而且与粪菌移植的供体的肠道菌群组成相似。
结论：对微生物生长不利的饮食会导致肠道中某些微生物的丰度降低，肠道菌群的多样性降低，在同一代内还可以通过饮食部分恢复肠道菌群的多样性，但是随着世代的延续，肠道菌群中某些菌已经彻底丢失，肠道菌群的多样性被彻底破坏，仅靠饮食已经无法恢复这些菌，不过可以通过粪菌移植并辅助喂食高MAC食物来重塑肠道菌群。
下面小白和大家一起划下重点，这项研究表明饮食成分和方式可以显著影响肠道菌群，这就提示我们如果改变饮食习惯，有可能改变肠道菌群的组成。但如果因为某些原因导致肠道菌群被彻底破坏，无法通过高MAC饮食来恢复的情况下，可以考虑粪菌移植这个简单而粗暴的方法哦！
白妈妈把蛋糕巧克力远远扔开，抓着辣条问小白：那么通过干预肠道菌群缓解糖尿病的实例可有？是否真有科学上的相关性？
小白博览群“文献”，这个当然也难不倒小白。那么，下一期我们就来说说：通过干预肠道菌群，跋山涉水缓解糖尿病的症状，是否可行？
参考文献：
SonnenburgED,SmitsSA,TikhonovM,HigginbottomSK,WingreenNS,SonnenburgJL:Diet-inducedextinctionsinthegutmicrobiota小儿白癜风如何治疗什么样的人容易得白癜风
