微生物群組成和功能的驅(qū)動(dòng)因素是飲食，以腸道菌群為目標(biāo)的飲食，可以通過加強(qiáng)、引入或消除特定的功能或分類群，被證明是實(shí)現(xiàn)精醫(yī)療的潛在途徑。那么是否存在廣泛的、并非個(gè)性化的飲食建議，來利用微生物群與宿主的相互作用來改善人類健康呢？
斯坦福大學(xué)醫(yī)學(xué)院的研究團(tuán)隊(duì)在《Cell》上發(fā)表了一項(xiàng)前瞻性隨機(jī)多組學(xué)研究，系統(tǒng)深入地探究了富含膳食纖維和發(fā)酵食品的飲食干預(yù)對(duì)人體腸道菌群和免疫狀態(tài)的差異性和個(gè)體性影響，揭示了飲食干預(yù)后腸道菌群和免疫之間的相互關(guān)系。
研究的方法
將36名年齡在39-63歲之間的健康受試者隨機(jī)分成兩組，每組18人進(jìn)行高纖維飲食或高發(fā)酵食品飲食干預(yù)。試驗(yàn)共包括3周基線期，4周提升期，在這段時(shí)間里參與者逐漸增加各自飲食的攝入量；6周維持期，受試者保持高水平的纖維或發(fā)酵食品飲食；4周選擇期, 受試者可以選擇自己想要的飲食?？v向收集血液和糞便樣本，對(duì)樣本進(jìn)行菌群組成、功能和代謝水平的評(píng)估，血液則樣本用于從系統(tǒng)水平分析免疫系統(tǒng)，包括測(cè)量循環(huán)細(xì)胞因子水平、細(xì)胞特異性細(xì)胞因子響應(yīng)信號(hào)、穩(wěn)態(tài)時(shí)的細(xì)胞頻率和免疫細(xì)胞信號(hào)。
研究的結(jié)果
1. 增加特定的膳食纖維或發(fā)酵食品的攝入量
高纖維飲食組的纖維攝入量由21.5±8.0 g每天逐漸增加到45.1±10.7 g每天，主要的來源有水果、蔬菜、豆類、谷物、肉類、乳制品、堅(jiān)果和種子等。高發(fā)酵食物飲食組的受試者由平日的每天食用0.4±0.6份發(fā)酵食品，逐漸增加到每天6.3±2.9份，主要的發(fā)酵食品來源為酸奶、酸乳酒、發(fā)酵干酪、發(fā)酵蔬菜、蔬菜鹽水飲料、康普茶和其他發(fā)酵非酒精飲料等。
2. 高纖維飲食改變菌群的功能，引發(fā)一些個(gè)性化的免疫反應(yīng)
在高纖維飲食干預(yù)中，微生物蛋白相對(duì)豐度增加，并且這種纖維攝入量與糞便總碳水化合物存在明顯的正相關(guān)（p=8e-4），說明腸道菌群的密度隨著纖維攝入的增加而增加，也就是說纖維可能促進(jìn)了擅長(zhǎng)纖維降解的細(xì)菌的生長(zhǎng)。除此之外，研究還發(fā)現(xiàn)免疫系統(tǒng)對(duì)高纖維干預(yù)的響應(yīng)是不同的?！案哐装Y”組中的單核細(xì)胞、B細(xì)胞、CD4和CD8 T細(xì)胞中的JAK / STAT和MAP激酶信號(hào)不斷增加，受試者穩(wěn)態(tài)免疫激活水平普遍提高，而“低炎癥”組的表現(xiàn)結(jié)果卻相反。
3. 發(fā)酵食物可增加菌群的多樣性，減少炎癥標(biāo)志物
與高纖維飲食組相比，高發(fā)酵食品飲食組的微生物群表現(xiàn)出多樣性的總體增加。這主要是轉(zhuǎn)移或形成新菌群的結(jié)果，發(fā)酵食品的攝入使得腸道菌群間接接受以前未檢測(cè)到的菌株或增加其代表性。研究還發(fā)現(xiàn)19種細(xì)胞因子、趨化因子和其他炎癥血清蛋白水平降低，在穩(wěn)定的狀態(tài)下細(xì)胞因子水平升高與慢性低度炎癥有關(guān)系，因此結(jié)果表明發(fā)酵食物的攝入增加了菌群的多樣性，減少了宿主炎癥的標(biāo)志物，減輕炎癥反應(yīng)。
4. 宿主的免疫系統(tǒng)和腸道菌群的相互作用
碳水化合物活性酶（CAZymes）與炎癥響應(yīng)相關(guān)的蛋白具有高的負(fù)相關(guān)性，這可能就是作為飲食、腸道菌群和宿主生理之間的直接聯(lián)系。免疫細(xì)胞頻率與糞便SCFAs之間也存在著相對(duì)較高的相關(guān)性。隨著糞便丁酸鹽的增加，B細(xì)胞頻率隨之降低，這有助于改善多種免疫介導(dǎo)的疾病，比如多發(fā)性硬化癥、風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎和1型糖尿病。
總之，這項(xiàng)研究表明了飲食-菌群-免疫軸之間的聯(lián)系：高纖維飲食改變菌群功能并引發(fā)個(gè)體化免疫反應(yīng)；發(fā)酵食品飲食增加腸道菌群的多樣性并減少炎癥標(biāo)志物。攝入發(fā)酵食品可能是有助于對(duì)抗工業(yè)化社會(huì)普遍存在的人體腸道微生物多樣性下降和炎癥增加的有效手段，而且未來是否存在含有高纖維和高發(fā)酵食物的飲食對(duì)宿主腸道微生物群與免疫系統(tǒng)具有協(xié)同影響作用也將是一個(gè)有趣的問題。
