新研究發(fā)現(xiàn)食用可溶性膳食纖維有助于腸上皮細(xì)胞的更新

眾所周知，高纖維飲食對(duì)健康有很多好處。科學(xué)研究指出可以預(yù)防癌癥和糖尿病等疾病。然而，纖維究竟是如何與腸道及其微生物(腸道微生物群)相互作用的，人們知之甚少。

巴西研究人員進(jìn)行的一項(xiàng)研究表明，飲食中含有適量的菊粉，例如菊苣根中富含的可溶性纖維，甚至可以影響腸道的長(zhǎng)度和其他宏觀特征。這項(xiàng)研究發(fā)表在《微生物組》雜志上。

然而，這種有益的作用只有在消化纖維的細(xì)菌存在的情況下才有可能發(fā)生。免疫的積極改變是健康的相互作用之一。這些發(fā)現(xiàn)包括膳食纖維重要性的新證據(jù)，并有助于對(duì)炎癥性腸病的醫(yī)學(xué)理解。

“在攝入10%菊糖的小鼠中，腸道比只攝入不溶性纖維(纖維素)的小鼠更大。當(dāng)我們分析它們的腸道組織時(shí)，我們發(fā)現(xiàn)在喂食富含菊粉的食物的動(dòng)物中有更多的上皮干細(xì)胞增殖。上皮是將腸道內(nèi)容物與其他器官分開的一層，”該文章的**作者Renan Oliveira Corrêa說。他在 圣保羅州坎皮納斯州立大學(xué)生物研究所(IB-UNICAMP)進(jìn)行博士研究期間，在FAPESP的支持下進(jìn)行了這項(xiàng)調(diào)查。

部分分析是在Corrêa在美國麻省理工學(xué)院(MIT)實(shí)習(xí)期間完成的。這項(xiàng)研究是IB-UNICAMP教授Marco aur   lio Ramirez Vinolo領(lǐng)導(dǎo)的一個(gè)項(xiàng)目的一部分，他也是這篇文章的最后作者。

基因表達(dá)

研究人員對(duì)腸道上皮的RNA進(jìn)行了測(cè)序，并檢測(cè)到268個(gè)基因在喂食富含菊粉的飲食的小鼠和喂食正常飲食的小鼠中表達(dá)不同。在前一組中，與細(xì)胞周期和DNA復(fù)制和修復(fù)相關(guān)的基因表達(dá)增強(qiáng)。這些細(xì)胞過程非常重要，因?yàn)槟c道上皮細(xì)胞的更新率很高。

另一方面，與脂質(zhì)和脂肪酸代謝相關(guān)的基因在攝入菊粉的小鼠中表達(dá)較少。這種調(diào)節(jié)與其他研究小組在研究中描述的效果是一致的，這些研究表明，菊粉的攝入降低了血液中的脂質(zhì)水平，減少了肝脂肪變性(脂肪肝疾病)。

富含菊粉的飲食還增加了與腸道上皮細(xì)胞分化相關(guān)的基因的表達(dá)，這是器官生長(zhǎng)和死亡細(xì)胞替代所必需的過程。這導(dǎo)致杯狀細(xì)胞的數(shù)量增加，杯狀細(xì)胞是分泌粘蛋白的特殊上皮細(xì)胞，粘蛋白是保護(hù)人體腸道免受有害細(xì)菌侵害的粘液的重要成分。它們的豐富表明該器官處于健康狀態(tài)。

研究的這一部分包括單細(xì)胞測(cè)序測(cè)定，這可能是**次完全在巴西進(jìn)行。該方法測(cè)量上皮層中每個(gè)細(xì)胞的個(gè)體表達(dá)譜，”Vinolo解釋說。維諾洛還領(lǐng)導(dǎo)了先前關(guān)于膳食纖維益處的研究項(xiàng)目(詳見:agency .fapesp.br/35523)。

細(xì)菌的作用

注射菊粉的小鼠腸道菌群發(fā)生了顯著變化。為了確定這些變化與菊粉對(duì)上皮的影響有關(guān)，研究人員對(duì)另外兩組小鼠進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)。在攝入菊粉之前，其中一組服用了一種抗生素，以耗盡其腸道微生物群。另一組由完全沒有腸道微生物群的無菌小鼠組成——它們?cè)谕耆珶o菌的環(huán)境中飼養(yǎng)，沒有接觸任何微生物來源。攝入菊粉后，兩組小鼠均未出現(xiàn)上皮增生性表型，也未表現(xiàn)出正常腸道菌群組中觀察到的分子改變。

Corrêa目前是法國巴黎Imagine研究所的一名研究員，他說:“當(dāng)它們(通過糞便移植)從含有腸道細(xì)菌的喂食菊粉的小鼠中攝入少量糞便時(shí)，這些小鼠即使自己從未攝入菊粉，也會(huì)產(chǎn)生感興趣的表型，這證實(shí)了腸道微生物群在這些過程中的關(guān)鍵作用。”

最后，研究表明，攝入菊粉會(huì)提高血液中白細(xì)胞介素-22 (IL-22)的水平，白細(xì)胞介素-22是免疫系統(tǒng)產(chǎn)生的一種細(xì)胞因子，對(duì)腸道健康很重要。由于負(fù)責(zé)IL-22蛋白的基因被沉默，在不能產(chǎn)生IL-22的小鼠中，富含菊粉的飲食沒有在其他組中觀察到的效果。

在缺乏γδT細(xì)胞的小鼠中，菊粉也沒有產(chǎn)生感興趣的效果，γδT細(xì)胞是存在于粘膜上皮中的淋巴細(xì)胞亞群，表明在這種情況下特異性免疫細(xì)胞具有重要功能。

“我們發(fā)現(xiàn)其他可溶性纖維，如水果中的果膠，也有類似的效果。需要更多的研究來確切地了解每種纖維的作用，但我們現(xiàn)在可以說，均衡飲食的好處越來越明顯，并且涉及飲食成分、腸道微生物群和各種類型細(xì)胞之間復(fù)雜的相互作用，”維諾洛說。

“了解這個(gè)系統(tǒng)是如何工作的，以及我們?nèi)绾螌?duì)它采取行動(dòng)，以預(yù)防甚至治療炎癥性腸病，以及糖尿病和哮喘等其他疾病，這一點(diǎn)至關(guān)重要。”

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