研究人员分析了全球45个国家超过12,000人的肠道微生物组，发现富含纤维的饮食可以支持有益细菌，这些细菌能够抵御有害的肠杆菌科细菌，从而降低感染风险。相比之下，益生菌的效果较差，因为它们不会显著改变肠道环境。
摄入更多富含纤维的食物可以增强有益的肠道细菌，这些细菌可以保护人体免受有害肠杆菌科细菌的感染，比益生菌更有效。
肠杆菌科细菌家族包括肺炎克雷伯菌、志贺氏菌、大肠杆菌（E. coli）等，在健康的肠道微生物组中自然存在少量。然而，当这些细菌过度生长时，通常由于炎症增加或食用受污染的食物等因素，它们会导致疾病。在严重的情况下，肠杆菌科细菌在肠道中的过度生长可能危及生命。
为了更好地理解这种风险，研究人员使用计算方法（包括人工智能）分析了基于粪便样本的12,000多名个体的肠道微生物组组成。他们的研究结果表明，一个人独特的微生物组谱型可以预测肠杆菌科细菌定植的可能性。这种模式在各种健康状况和地理区域中是一致的。
保护性肠道细菌和纤维的作用
研究人员确定了135种常见于没有肠杆菌科细菌的肠道微生物，这些微生物可能具有保护作用。
其中特别值得注意的是一个叫做普拉梭菌属的细菌群，它们通过分解我们食物中的纤维来产生有益的短链脂肪酸。这似乎可以抵御一系列致病的肠杆菌科细菌。
研究人员建议，通过在饮食中摄入更多的纤维来支持有益细菌的生长，可以挤出有害细菌，从而显著降低患病的风险。
益生菌提供的保护有限
相比之下，服用益生菌——因为它们不会直接改变肠道环境——不太可能影响肠杆菌科细菌感染的可能性。
该研究结果发表在《自然·微生物学》杂志上。
“我们的研究结果表明，我们吃什么对控制包括大肠杆菌和肺炎克雷伯菌在内的多种细菌感染的可能性非常重要，因为这改变了我们的肠道环境，使其对入侵者更加不友好，”剑桥大学兽医学院研究员、该论文的资深作者亚历山大·阿尔梅达博士说。
他补充道：“通过在饮食中摄入蔬菜、豆类和全谷物中的纤维，我们可以为肠道细菌提供生产短链脂肪酸的原材料——这些化合物可以保护我们免受这些致病菌的侵害。”
肺炎克雷伯菌可以引起肺炎、脑膜炎和其他感染。全球抗生素耐药性的惊人上升导致科学家们寻找新的方法来控制这种细菌病原体以及其他类似的传染性细菌。
“随着抗生素耐药性的增加，可用的治疗选择越来越少。现在最好的方法是预防感染的发生，我们可以通过减少这些致病细菌在肠道中繁衍的机会来实现这一点，”阿尔梅达说。
对肠道微生物相互作用的新理解
早期的研究使用小鼠模型来了解不同肠道细菌之间的相互作用。但一些新结果与之前的发现相矛盾。
这项新研究揭示了172种肠道微生物可以与致病的肠杆菌科细菌共存。其中许多物种在功能上与这些细菌相似：它们需要相同的营养物质才能生存。此前认为，资源竞争会阻止致病细菌在肠道中建立立足点。
这对治疗有重要影响：通过摄入竞争相同营养物质的益生菌来试图饿死这些有害细菌的方法是行不通的。研究人员表示，通过饮食等方式改变肠道环境将更有助于降低肠杆菌科细菌感染的风险。
“这项研究强调了研究病原体时不仅应将其视为孤立的实体，还应考虑其周围的肠道微生物组的重要性，”剑桥大学兽医学院访问研究员、该报告的第一作者秦毅博士说。
参考文献：Qi Yin, Ana C. da Silva, Francisco Zorrilla, Ana S. Almeida, Kiran R. Patil 和 Alexandre Almeida，“全球人群肠道微生物组中肠杆菌科的生态动力学”，2025年1月10日，《自然·微生物学》。DOI: 10.1038/s41564-024-01912-6
该研究由医学研究委员会资助。
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