科学家长期以来怀疑生酮饮食可能能够平息过度活跃的免疫系统,帮助患有如多发性硬化症(MS)等疾病的人群。现在,他们有理由相信这一点可能是真的。加州大学旧金山分校(UC San Francisco)的研究人员发现,该饮食方式使肠道及其微生物产生两种因素,在小鼠中减轻了MS的症状。如果这项研究可以应用于人类,它将指向一种用补充剂治疗MS和其他自身免疫性疾病的全新方法。
生酮饮食严格限制富含碳水化合物的食物,如面包、意大利面、水果和糖,但允许无限制地摄入脂肪。在没有碳水化合物作为燃料的情况下,身体会分解脂肪,生成称为酮体的化合物。酮体为细胞提供能量,并可以改变免疫系统。
研究人员使用MS的小鼠模型,发现产生更多特定酮体β-羟基丁酸(βHB)的小鼠病情较轻。此外,βHB还促使肠道细菌Lactobacillus murinus(鼠李糖乳杆菌)产生一种名为吲哚乳酸(ILA)的代谢物,后者阻止了参与MS及其他自身免疫性疾病的T辅助17细胞的激活。
“令人兴奋的是,我们可以通过让这些小鼠食用含有这些化合物的饮食来保护它们免受炎症性疾病的侵害,”加州大学旧金山分校本尼奥夫微生物医学中心的Peter Turnbaugh博士说。
此前,Turnbaugh已经证明当由肠道分泌时,βHB可以对抗免疫激活。这促使当时在他的实验室工作的博士后学者Margaret Alexander博士研究该化合物是否可以缓解小鼠MS的症状。
在新研究中,研究团队观察了酮体丰富饮食对无法在肠道中产生βHB的小鼠的影响,发现其炎症更为严重。然而,当研究人员通过饮食补充βHB后,小鼠的情况有所改善。
为了了解βHB如何影响肠道微生物组,研究团队从三组分别喂食生酮饮食、高脂饮食或补充βHB的高脂饮食的小鼠肠道中分离出细菌。然后,他们在免疫试验中筛选了每组独特微生物的代谢产物,确定了来自Lactobacillus属(乳酸菌属)成员L. murinus的有益效果。
基因组测序和质谱分析进一步确认,他们发现的L. murinus产生的吲哚乳酸已知可以影响免疫系统。最终,研究人员用ILA或L. murinus治疗MS小鼠后,其症状得到了改善。
Turnbaugh谨慎地指出,这种补充剂方法仍需在自身免疫性疾病患者中进行测试。“现在最大的问题是这些结果有多少能真正转化到实际患者身上,”他说,“但我认为这些结果为开发更易接受的替代方案带来了希望,而不是要求人们坚持严格的限制性饮食。”
参考文献:
Margaret Alexander, Vaibhav Upadhyay, Rachel Rock, A diet-dependent host metabolite shapes the gut microbiota to protect from autoimmunity, Cell Reports, DOI: 10.1016/j.celrep.2024.114891.
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