Cell：将植物性饮食与肠道微生物配合使用有望预防胃肠道疾病

我们知道许多植物性食物对我们有好处，但我们并不总是其中的原因。一旦我们食用这些食物，我们的肠道微生物组（intestinal microbiome）就会帮助分解这些食物。我们的肠道细菌到底在其中扮演什么角色？

一项发表在Cell 杂志上的新研究表明，通过利用肠道微生物分解统称为酚苷（phenolic glycoside）的植物化合物，人体可以从其饮食中获得更多。这些化合物将糖分子与许多有益于人类健康的小分子结合在一起。

论文通讯作者、波士顿儿童医院传染病和胃肠病学、肝病学和营养学部门的医学博士Seth Rakoff-Nahoum说，“植物制造这些分子的原因各不相同——吸引传粉者，排斥食草动物，杀死细菌。如果我们吃这些植物，这些分子会发生什么变化，它们对我们有什么影响？”

Rakoff Nahoum及其同事进行的这项研究详细介绍了不同肠道微生物如何使用各种专门的酶来代谢特定的酚苷。这些酶为了肠道微生物自身的利益切断了糖分子，同时释放了对我们来说可能有用的小分子。

值得注意的是，Rakoff-Nahoum团队发现，其中一些小分子有助于调节肠道炎症，促进对肠道病原体的抵抗力。Rakoff Nahoum认为，这些发现可能会为炎症性肠病和使人衰弱的艰难梭菌（Clostridioides difficile）感染带来新的治疗方法。

抑制炎症和艰难梭菌

为了探索肠道微生物组的营养作用，Rakoff-Nahoum团队重点研究了拟杆菌（Bacteroides），这是人类肠道微生物组中的一组主要细菌。他们系统地给52种拟杆菌和副拟杆菌（Parabacteroides）菌株喂食了一组7种酚苷，以观察哪些菌株最有效地分解了这些化合物。

Rakoff Nahoum说，“我们了解了哪些肠道微生物擅长代谢植物化合物以及它们使用什么酶。然后，我们研究了炎症性肠病和艰难梭菌感染的小鼠模型，并展示了肠道微生物如何发挥免疫调节和抗结肠炎作用。”

在这些小鼠实验中，拟杆菌酶释放的某些小分子选择性地抑制了艰难梭菌的肠道定植。白藜芦醇（resveratrol）是一种有前景的分子。当从其前体分子虎杖苷（葡萄和红酒中富含这种物质）中释放出来时，它成为一种抗生素，并在小鼠模型中抑制艰难梭菌。

另一种化合物，水杨苷（salicin），来源于柳树皮，在肝脏中会转化为水杨酸，而最为人所知的是水杨酸是阿司匹林中的活性化合物。不过当被肠道中的拟杆菌激活时，它会释放水杨苷（saligenin），调节肠道稳态并平衡免疫反应。产生所需酶的拟杆菌物种可以预防小鼠结肠炎，但没有这种酶的拟杆菌物种则不能。单独使用水杨苷也有保护作用。

Rakoff Nahoum说，“我们把柳树皮中的水杨苷给小鼠服用，发现它可以用来治疗炎症。这种小分子保持完整，具有生物活性。这是利用宿主肠道微生物组来获得饮食对健康的影响。”

建立临床开发

Rakoff-Nahoum团队希望看到他们的一些发现在治疗模型中得到验证，比如可以将植物酚苷和代谢它们的细菌酶或直接和细菌配对。Rakoff Nahoum已经为他们在炎症性肠病和艰难梭菌感染方面的研究工作申请了专利。

波士顿儿童医院胃肠病学、肝病学和营养科主任Scott Snapper博士说，“在我看来，这篇论文开辟了一个领域，并有可能产生重大的治疗影响。”（生物谷 Bioon.com）

参考资料：

Gavin A. Kuziel et al, Functional diversification of dietary plant small molecules by the gut microbiome, Cell (2025). DOI: 10.1016/j.cell.2025.01.045.