Cell | 生酮饮食改变肠道微生物群导致肠道Th17细胞减少

推荐：江舜尧

编译：番茄加牛腩同学

编辑：小菌菌

加州大学旧金山分校微生物学和免疫学系Peter J. Turnbaugh等于2020年5月20日在顶级学术期刊Cell发表题目为《Ketogenic Diets Alter the Gut Microbiome Resulting in Decreased Intestinal Th17 Cells》的文章，该研究聚焦于当前比较受追捧的生酮饮食（主要特点是极低碳水比例同时脂肪比例高），首先通过17位肥胖但非糖尿病患者中开展了基础饮食和生酮饮食的交叉实验，通过分析两种饮食下受试者菌群的组成发现生酮饮食能够提高受试者血清中的酮体水平，且显著改变肠道菌群的组成，其中双歧杆菌属在生酮饮食中的下降最明显。接下来作者在高脂，生酮饮食中通过小鼠动物模型探究了生酮饮食不同于高脂饮食对菌群的作用，体内和体外实验证实生酮饮食诱导产生的酮体部分驱动了菌群的变化，其中β-羟基丁酸能选择性的抑制双歧杆菌生长。最后作者还发现了生酮饮食通过减少肠道内双歧杆菌的比例进而抑制了Th17细胞的产生。总之，本研究表明饮食对肠道菌群的影响不仅能从动物模型转化到人研究，而且在在介导宿主对饮食的免疫反应中似乎起着因果作用。这些发现为利用饮食干预措施来预防和治疗疾病提供了新观点。

文章内容

低碳水高脂肪的生酮饮食会引起代谢利用率的显著变化，进而提高循环中的酮体水平。然而，这些化合物与宿主-微生物相互作用的影响仍然是未知的。本研究中，作者发现生酮饮食以不同于高脂饮食的方式改变了人和小鼠肠道菌群。粪便样本的菌群测序和代谢组学分析发现在一项为期8周的住院病人研究中，生酮饮食导致肠道菌群结构和功能发生变化。进一步的在小鼠中进行的梯度饮食实验证实，相对于高脂饮食，生酮饮食具有独特的影响其中一个重要特点是生酮饮食中双歧杆菌的耗竭。体内和体外实验证实酮体可选择性抑制双歧杆菌的生长。最后，通过单菌落化和人微生物组移植到无菌小鼠中的实验发现了与生酮饮食相关的菌群降低了肠道促炎性Th17细胞的水平。总之，这些结果强调了宿主与微生物间的化学对话，在介导饮食干预功效中的重要性。

文章重要图片说明

图1 生酮饮食改变人肠道微生物群落结构。
图2 宏基因组测序揭示了人队列研究中生酮饮食中双歧杆菌的减少。
图3 生酮饮食对肠道菌群的影响与高脂饮食不同。
图4 饮食碳水化合物的适度变化，少部分酮体的变化就可以改变肠道菌群的组成。
图5 酮体直接抑制肠道细菌生长。
图6 与生酮饮食相关的肠道菌群减少了小鼠肠道Th17细胞。
图7 生酮饮食和酮体喂养减少了常规小鼠肠道Th17细胞
图8 生酮饮食与高脂饮食的不同之处在于生酮饮食改变肠道微生物组，从而影响肠道Th17细胞的水平。

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