剑桥大学的研究人员发现，富含纤维的饮食能够支持肠道内有益细菌的生长，从而显著降低感染的风险。这项研究发表在《自然微生物学》杂志上，揭示了饮食结构对肠道环境的影响及其在预防疾病方面的重要性。
肠杆菌科细菌（Enterobacteriaceae），包括肺炎克雷伯菌（Klebsiella pneumoniae）、志贺氏菌（Shigella）、大肠杆菌（E.coli）等，在正常情况下以低水平存在于健康的肠道微生物群中。然而，当体内炎症增加或食用受污染的食物时，这些细菌的数量可能会升高，导致疾病甚至危及生命。
研究人员利用计算方法和人工智能技术分析了来自全球45个国家超过12,000人的粪便样本，确定了一个人的肠道微生物特征能否预测其肠道被肠杆菌科细菌定植的可能性。结果显示，无论健康状态如何或地理位置如何，这种预测都是可靠的。
研究团队还发现了135种常见于不含肠杆菌科细菌的肠道微生物，它们可能起到保护作用，防止感染。特别是粪便拟杆菌（Faecalibacterium）这类细菌，通过分解食物中的纤维产生短链脂肪酸，这似乎能抵抗多种致病性肠杆菌科细菌的侵袭。
研究人员建议，增加膳食纤维的摄入量可以促进有益细菌的生长，抑制有害细菌，从而大大降低患病风险。相比之下，服用益生菌——不会直接改变肠道环境——对预防肠杆菌科细菌感染的效果较小。
“我们的研究结果表明，饮食对于控制感染的发生率非常重要，因为它改变了我们的肠道环境，使其对入侵者更加不利。”剑桥大学兽医系研究员兼本文资深作者亚历山大·阿尔梅达博士（Dr Alexandre Almeida）说道，“通过食用蔬菜、豆类和全谷物等富含纤维的食物，我们可以为肠道细菌提供原料，使其生成短链脂肪酸，这些化合物能够保护我们免受病原体的危害。”
肺炎克雷伯菌可引起肺炎、脑膜炎和其他感染。由于该细菌对抗生素的耐药性在全球范围内迅速上升，科学家们正在寻找新的方法来控制它及其他类似的感染性细菌。
“随着抗生素耐药性的提高，可用的治疗选择越来越少。最好的办法是预防感染的发生，这可以通过减少这些致病菌在我们肠道中繁衍的机会来实现。”阿尔梅达博士补充道。
对肠道微生物相互作用的新理解
早期关于肠道内不同细菌之间相互作用的研究主要依赖于小鼠模型。但新研究的部分结果与以往发现不符。
最新研究表明，有172种肠道微生物可以与致病性肠杆菌科细菌共存。许多这些物种的功能与致病菌相似，都需要相同的营养物质才能生存。过去认为资源竞争会阻止致病菌在肠道中建立据点，但现在看来并非如此。
这对治疗方法具有重要意义：试图通过服用与有害细菌争夺相同营养物质的益生菌来饿死它们的方法可能无效。研究人员表示，更有效的策略是通过饮食改变肠道环境，以降低肠杆菌科细菌感染的风险。
“这项研究强调了将病原体视为孤立实体进行研究的重要性，而应在其周围肠道微生物群的背景下进行考察。”剑桥大学兽医系访问研究员、本文第一作者尹琪博士（Dr Qi Yin）说。
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