乳糜泻是一种由麸质引发的、免疫介导的疾病，会导致肠道炎症和损伤。无麸质饮食通常能缓解其症状，但可能导致纤维缺乏。然而，一项发表在《自然通讯》上的研究发现，无论是否遵循无麸质饮食，这些患者小肠微生物群中分解纤维的菌群都减少了，相应地，小肠中的微生物纤维代谢也降低了。
什么是乳糜泻？
乳糜泻是由小麦、黑麦和大麦中的麸质引发的。这会导致小肠炎症，淋巴细胞迁移到上皮细胞并引起隐窝增生。乳糜泻具有自身免疫性疾病的特征。例如，它与HLA-DQ2或DQ8相关，存在针对组织转谷氨酰胺酶2的自身抗体，以及免疫介导的肠上皮细胞破坏。
在具有乳糜泻遗传易感性的30%的人口中，只有2-3%的高危人群会发病，但发病率在过去几十年里急剧上升。这表明，环境因素会加剧遗传风险，例如肠道感染加上高麸质摄入，或者小肠内微生物群的组成和功能发生改变。
乳糜泻与膳食纤维
现有文献表明，摄入更多富含纤维的食物（如蔬菜）可降低产生乳糜泻自身抗体的几率。微生物作用于纤维，产生短链脂肪酸，如乙酸和丙酸，这些脂肪酸与改善胃肠功能（包括蠕动和免疫调节）有关，同时支持有益肠道微生物的生长。
无麸质饮食是唯一被接受的乳糜泻治疗方法，但它会导致黏膜愈合缓慢且不规则。无麸质饮食通常纤维含量低，而关于肠道微生物在乳糜泻中如何处理这些纤维，我们知之甚少。许多医生建议这些患者增加纤维摄入，尽管对其代谢命运的了解有限。为了阐明这一情况，作者进行了这项研究。
比较未治疗、治疗和健康对照组的肠道微生物群
该研究纳入了16名新诊断的乳糜泻患者，11名已接受无麸质饮食治疗2年或更长时间的患者，以及26名健康对照者。研究人员使用基因测序，仅通过十二指肠抽吸物检查了每位参与者的小肠微生物群。结果显示，各组之间的微生物谱存在明显的聚类差异。
微生物纤维代谢减弱
根据加拿大卫生部的指南，纤维摄入量通常不理想。没有观察到症状与膳食纤维之间存在明显的相关性。
作者发现，在乳糜泻患者中，编码纤维降解酶的基因的预测丰度以及某些目标的表达均降低，这些酶包括淀粉降解α-淀粉酶和果聚糖β-果糖苷酶。这与无麸质饮食状态和纤维摄入量无关。这种减少主要是由于分解纤维的普雷沃氏菌属物种的耗竭。
与对照组相比，乳糜泻患者短链脂肪酸产量降低，表明微生物代谢减弱，这是通过测量粪便样本作为微生物发酵的替代指标得出的。有趣的是，接受治疗的患者短链脂肪酸水平高于未治疗的乳糜泻患者。这表明，尽管纤维摄入不足，但通过治疗，纤维降解功能得到了一定程度的恢复。
小鼠模型中的纤维补充
其次，作者在小鼠模型中测试了额外纤维的效果。这些小鼠具有对该疾病的遗传易感性，并被诱导产生麸质敏感性。它们被喂食无麸质饮食，并添加了菊粉或HylonVII（一种抗性淀粉益生元底物）形式的纤维。菊粉和HylonVII均未改善α-多样性，但与菊粉或无添加纤维组相比，HylonVII组的β-多样性发生了显著变化。
在含有微生物群的小鼠中，与无菌对照组相比，菊粉补充增加了微生物的糖酵解活性，支持了微生物群在纤维代谢中的作用。
在小鼠模型中，HylonVII组和菊粉组在12周时血清学检测均转为阴性，尽管抗体在更早的时间点并未恢复正常。组织学发现表明，菊粉通过加速愈合增强了无麸质饮食的反应。
小鼠模型的微生物操纵
作者比较了无菌小鼠与定植有复杂微生物群的小鼠。定植小鼠的短链脂肪酸产量更高，主要是乙酸。粪便中的增加量是小肠中的10倍。
在定植小鼠中，菊粉补充与小肠中短链脂肪酸受体表达增加相关，但在无菌小鼠中则没有。基于此，无菌DQ8小鼠被定植了十种普雷沃氏菌科菌株。在补充菊粉的情况下，这导致小肠短链脂肪酸水平升高。
研究局限性与未来方向
这是一项小规模的探索性研究，可用于微生物代谢分析的小肠样本数量太少。小肠短链脂肪酸未被直接测量，而是在人类受试者中推断或预测的。然而，这些结果在小鼠模型中得到了验证。
微生物缺陷，而非仅仅是饮食，损害了纤维代谢
“这些结果支持对膳食纤维补充和微生物纤维降解进行临床研究，以增强乳糜泻患者对无麸质饮食的反应。”许多乳糜泻患者摄入的纤维过少，尤其是在无麸质饮食中。尽管这些个体摄入的植物性食物比例相似，但特定全谷物及其衍生的面粉在无麸质饮食中是缺失的。
这可能导致乳糜泻患者的总短链脂肪酸低于对照组。纤维缺乏最严重的是接受治疗的患者，但他们的短链脂肪酸水平高于活动性乳糜泻患者。这表明治疗可以部分恢复微生物纤维代谢，尽管这一假设需要直接证据来证实。
早期研究的结果也表明，与短链脂肪酸产生相关的菌群丰度增加，并间接与肠道健康恢复相关。综合来看，这些数据表明，乳糜泻患者纤维的微生物代谢受损不仅归因于摄入不足，还归因于关键纤维分解微生物的缺失。
这支持了对乳糜泻患者进行纤维补充，同时添加适当的微生物以定植肠道的进一步研究，尽管目前关于治疗益处的证据仍处于临床前阶段。重要的是，普雷沃氏菌科包含一些在免疫调节治疗中具有前景的物种，并且正在进行的试验中针对系统性自身免疫性疾病进行研究。
未来的前瞻性试验应进一步探讨膳食纤维与乳糜泻肠道症状之间的关系。
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