常见类型的纤维可能引发肠道炎症

威尔-康奈尔医学研究人员的一项新研究表明,菊粉是在某些植物性食品和纤维补充剂中发现的一种纤维,在临床前模型中会引起肠道炎症并加剧炎症性肠病。这一令人惊讶的发现可能为有助于缓解症状和促进肠道健康的治疗性饮食铺平道路

这个学习3月20日发表在《实验医学杂志》上的研究表明,在大蒜、韭菜、油嘴菜等食物以及常用的纤维补充剂和添加纤维的食物中发现的菊糖能够刺激肠道微生物释放胆汁酸,从而增加促发肠道炎症的分子的生成。其中一种蛋白质,IL-33,会激活称为第2组固有淋巴细胞(ILC2s)的免疫细胞,引发类似过敏反应的过度免疫反应。这种过度的免疫反应会加剧炎症性肠病动物模型的肠道损伤和症状。 

膳食纤维,包括菊粉,被认为是大多数人健康饮食的重要组成部分。肠道微生物将菊糖和其他类型的膳食纤维转化为短链脂肪酸,这些脂肪酸会激活称为调节性T细胞的免疫细胞,有助于减少炎症,并对全身产生其他有益影响。这导致膳食纤维在食品和补充剂中作为添加剂的使用显著增加,而精制菊粉或富含菊粉的菊苣根通常是膳食纤维的主要来源。  

“菊粉现在无处不在,从临床试验到益生元汽水,”首席作者、威尔康奈尔医学院博士后助理Mohammad Arifuzzaman说。他和他的同事预计菊糖对炎症性肠病也有保护作用。但他们发现恰恰相反

在炎症性肠病模型中给小鼠喂食菊粉会增加特定肠道菌群产生的某些胆汁酸。胆汁酸增加会促进ILC2产生一种称为IL-5的炎症蛋白。ILC2也未能产生一种称为两性调节蛋白的组织保护蛋白。作为对这些变化的反应,免疫系统促进了称为嗜酸性粒细胞的免疫细胞的产生,从而进一步加剧炎症和组织损伤。此前,同一研究小组在2022年进行的一项研究表明,大量嗜酸性粒细胞可能有助于防止寄生虫感染。然而,在炎症性肠病模型中,这种连锁反应加剧了肠道炎症、体重减轻和腹泻等其他症状

在基于患者的转化研究中,该团队还分析了来自威尔康奈尔医学院吉尔罗伯茨炎症性肠病研究所活细胞库的人体组织、血液和粪便样本。这项分析表明,与没有这种情况的人相比,患有炎症性肠病的患者,如喂食菊粉的小鼠,血液和粪便中的胆汁酸水平较高,肠道中的嗜酸性粒细胞水平过高。结果表明,在患有炎症性肠病的人类中,与喂食菊粉的小鼠相似的炎症级联反应已经启动,而摄入菊粉可能会进一步加剧该疾病。 

这些意想不到的发现可能有助于解释为什么高纤维饮食经常加剧患者的炎症性肠病。它还可以帮助科学家开发治疗性饮食,以减少炎症性肠病或相关疾病患者的症状和肠道损伤。对于这些日益常见的肠道疾病,迫切需要新的治疗方法。现有的生物疗法会增加感染或自身免疫性疾病的风险,从而导致免疫系统攻击身体

吉尔·罗伯茨炎症性肠病研究所所长、威尔康奈尔医学院弗里德曼营养与炎症中心主任、资深作者David Artis说:“目前的研究表明,并非所有纤维对微生物群和身体免疫系统的影响都是一样的。”。“这些发现可能对根据患者的独特症状、微生物群组成和饮食需求向患者提供精确营养以促进其整体健康具有更广泛的意义。”

本报道中的研究部分由国家过敏和传染病研究所、国家糖尿病、消化和肾脏疾病研究所、尤妮斯·肯尼迪·施莱弗国家儿童健康和人类发展研究所、美国国家普通医学研究所、,以及国立关节炎、肌肉骨骼和皮肤病研究所,均隶属于国立卫生研究院。克罗恩结肠炎基金会提供了额外支持;AGA研究基金会;WCM小学家长研究援助倡议;W.M.Keck基金会;霍华德·休斯医学院;IBD的治疗;吉尔·罗伯茨IBD研究所;肯尼思·雷宁基金会;桑德斯家族基金会;罗珊·希尔伯曼基金会、琳达和格伦·格林伯格;和艾伦探索中心项目,保罗·G·艾伦前沿小组为保罗·G·艾伦家庭基金会的项目提供咨询。 

许多威尔-康奈尔医学院的医生和科学家与外部组织保持联系并合作,以促进科学创新并提供专家指导。该机构公开这些披露,以确保透明度。有关此信息,请参阅配置文件Artis博士

Bridget Kuehn是Weill Cornell Medicine的自由撰稿人。 

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