一项发表在《细胞宿主与微生物》期刊上的研究显示，富含可溶性纤维的饮食能够保护肠道免受病原菌的侵害。这项研究由巴西和美国的研究人员合作完成。
研究结论基于对暴露于艰难梭菌（Clostridioides difficile）的小鼠进行的实验。艰难梭菌会导致结肠炎症和腹泻，每年影响约50万人。
“我们能够通过补充可溶性纤维的饮食来治疗感染了艰难梭菌的小鼠。这种纤维被肠道微生物群消化后会产生化合物如乙酸，这会引发一系列相互作用，导致适当的免疫反应以应对感染。”该研究的第一作者José Fachi解释道。他在美国圣路易斯华盛顿大学医学院进行博士后研究时完成了这项工作。
这项研究是该机构与巴西坎皮纳斯州立大学（UNICAMP）的合作成果。研究人员观察到，摄入富含可溶性纤维饮食的小鼠在肠道中产生了更多的乙酸。这一增加有助于调节覆盖在器官内壁上的上皮层中的免疫反应，使其更有效地对抗艰难梭菌。
乙酸是一种短链脂肪酸，由可溶性纤维的消化过程产生，这一过程由生活在肠道中的细菌完成。
在研究中，低纤维饮食的小鼠产生的乙酸较少。结果，肠道上皮层中主要组织相容性复合体II类（MHC-II）成分的表达增加。虽然MHC-II分子在防御感染中起着重要作用，但其过量生产会导致过度炎症，损害组织并加重患者的病情。
“这类似于严重的COVID-19病例中，免疫反应本身导致组织破坏甚至死亡的情况。在我们的研究中，摄入可溶性纤维调节了这种反应。”UNICAMP生物研究所博士生Sarah de Oliveira说。她在美国华盛顿大学进行研究实习期间参与了这项研究，并得到了FAPESP的支持。
这项研究是“分析微生物代谢物与宿主细胞在炎症期间相互作用的分子机制”项目的一部分，该项目由FAPESP资助，由UNICAMP生物研究所教授Marco Vinolo领导。
Vinolo正在指导Oliveira的博士研究，并曾指导Fachi的研究。Fachi也获得了奖学金支持。
通常，艰难梭菌感染多发生在因抗生素治疗而住院的老年患者身上，导致严重腹泻，可能引发全身感染（败血症）甚至死亡。许多菌株对现有药物具有抗药性，使得治疗变得困难。在巴西，关于这一主题的研究较为稀缺，部分原因是检测手段有限，尤其是在公共卫生系统中。
在研究中，低纤维饮食的小鼠由于乙酸产量低，免疫反应被加剧。上皮细胞过度产生MHC-II，其功能是向CD4+ T淋巴细胞呈现病原体分子（抗原），这些细胞负责对抗感染。其中，上皮内淋巴细胞（IELs）变得过度激活，并开始释放更多炎症介质，如γ干扰素。这些分子的过量会加剧炎症，导致更严重的组织损伤，恶化宿主的整体状况，可能导致死亡。
根据小鼠实验的结果，研究人员分析了感染艰难梭菌的患者活检样本。与动物实验类似，最严重的病例中MHC-II和CD4+ T淋巴细胞的存在量较高。
“这项研究提供了对膳食纤维在免疫系统中作用的更广泛理解。尽管我们在其他研究中已经展示了短链脂肪酸生产与免疫的关系，但这次我们能够展示出微生物群、上皮和免疫细胞之间前所未有的协调事件，以对抗感染。”Vinolo评论道。他与圣路易斯华盛顿大学的Marco Colonna共同领导了这项工作。
作者强调了高纤维饮食对肠道健康的重要性。水果、蔬菜、豆类和全谷物中发现的可溶性纤维有助于预防肠道问题，并可以降低由艰难梭菌引起的严重感染的风险。
“简单的食物选择，如在饮食中加入更多纤维，可以在保护肠道免受感染方面发挥重要作用。”Fachi总结道。
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