營(yíng)養(yǎng)學(xué)是我們?nèi)粘Ｉ钪胁豢苫蛉钡囊徊糠?，但其?nèi)部機(jī)制仍然像一個(gè)“黑箱”。我們知道許多植物性食物對(duì)健康有益，卻并不總能解釋其背后的原因。同樣，腸道微生物組在消化這些食物中的作用也尚未完全揭示。

近日發(fā)表在《Cell》的一項(xiàng)新研究表明，我們或許可以通過(guò)調(diào)控腸道微生物，提高飲食對(duì)健康的益處。研究發(fā)現(xiàn)，某些腸道細(xì)菌能夠分解一類被稱為酚類配糖體（phenolic glycosides）的植物化合物，從而釋放出對(duì)人體有益的小分子物質(zhì)。

植物化合物如何影響人體健康？

“植物合成這些化合物的目的各不相同——有的用于吸引授粉者，有的用于抵御食草動(dòng)物，還有的用于殺滅細(xì)菌，”波士頓兒童醫(yī)院（Boston Children’s Hospital）傳染病學(xué)及胃腸病學(xué)、肝病學(xué)與營(yíng)養(yǎng)學(xué)專家Seth Rakoff-Nahoum博士表示?！爱?dāng)我們食用這些植物時(shí)，這些分子會(huì)發(fā)生什么變化？它們對(duì)人體有什么影響？”

研究團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)，不同的腸道微生物會(huì)利用特定的酶來(lái)分解特定的酚類配糖體。這些酶會(huì)切斷糖分子，使微生物能夠利用，而同時(shí)釋放出的小分子則可能對(duì)人體有益。例如，這些小分子可能調(diào)節(jié)腸道炎癥，甚至增強(qiáng)對(duì)艱難梭菌（Clostridioides difficile，簡(jiǎn)稱C. diff）的抵抗力。

通過(guò)微生物調(diào)控炎癥和艱難梭菌感染

為了探索腸道微生物在營(yíng)養(yǎng)代謝中的作用，研究人員重點(diǎn)研究了擬桿菌屬（Bacteroides），這一類細(xì)菌在人體腸道中占據(jù)重要地位。他們選取了7種不同的酚類配糖體，并測(cè)試了52株擬桿菌和副擬桿菌（Parabacteroides）菌株，以篩選出最擅長(zhǎng)分解這些化合物的微生物。

“我們識(shí)別出了哪些微生物擅長(zhǎng)代謝植物化合物，以及它們使用的特定酶，”Rakoff-Nahoum博士說(shuō)道。“接下來(lái)，我們?cè)谛∈笱装Y性腸病（IBD）和艱難梭菌感染的模型中測(cè)試，發(fā)現(xiàn)這些微生物確實(shí)能夠釋放具有免疫調(diào)節(jié)和抗結(jié)腸炎特性的活性分子。”

實(shí)驗(yàn)顯示，一些小分子可以選擇性地抑制艱難梭菌在腸道內(nèi)的定植。其中一個(gè)具有潛力的分子是白藜蘆醇（resveratrol）。白藜蘆醇的前體——虎杖苷（polydatin）廣泛存在于葡萄和紅酒中。當(dāng)擬桿菌屬的特定酶分解虎杖苷時(shí)，白藜蘆醇被釋放，并在小鼠模型中表現(xiàn)出抗生素特性，有效抑制了艱難梭菌的生長(zhǎng)。

另一種化合物水楊苷（salicin）來(lái)源于柳樹(shù)皮，是阿司匹林（aspirin）的前體。通常情況下，它在肝臟中被代謝為水楊酸。但研究發(fā)現(xiàn)，當(dāng)擬桿菌屬細(xì)菌在腸道中分解水楊苷時(shí)，會(huì)釋放出水楊苷醇（saligenin），這是一種能夠調(diào)節(jié)腸道穩(wěn)態(tài)和平衡免疫反應(yīng)的活性物質(zhì)。在小鼠模型中，能夠產(chǎn)生這種酶的擬桿菌菌株能夠有效抵抗結(jié)腸炎，而缺乏該酶的菌株則不具備此功能。此外，單獨(dú)給予水楊苷醇也顯示出保護(hù)作用。

“我們讓小鼠攝入來(lái)自柳樹(shù)皮的水楊苷，發(fā)現(xiàn)它可以用于治療腸道炎癥，”Rakoff-Nahoum博士表示。“這表明，我們可以通過(guò)調(diào)控腸道微生物，充分利用食物中的天然健康成分。”

未來(lái)的臨床應(yīng)用與治療潛力

研究團(tuán)隊(duì)希望，這些發(fā)現(xiàn)能在未來(lái)被應(yīng)用于臨床治療。一種可能的方式是將植物酚類配糖體與相應(yīng)的微生物酶或細(xì)菌本身配對(duì)，以最大化其健康益處。目前，Rakoff-Nahoum博士已經(jīng)申請(qǐng)了與炎癥性腸?。↖BD）和艱難梭菌感染相關(guān)的專利，為未來(lái)的治療方案奠定基礎(chǔ)。

波士頓兒童醫(yī)院胃腸病學(xué)、肝病學(xué)與營(yíng)養(yǎng)學(xué)科主任Scott Snapper博士評(píng)價(jià)道：“在我看來(lái)，這項(xiàng)研究開(kāi)辟了一個(gè)全新的研究領(lǐng)域，并有可能帶來(lái)重大的治療突破?！?/p>

隨著對(duì)腸道微生物及其代謝能力的深入研究，人類或許能夠更科學(xué)地利用膳食營(yíng)養(yǎng)，提高健康水平，并開(kāi)發(fā)針對(duì)腸道疾病的新型療法。

參考文獻(xiàn)：Gavin A. Kuziel et al, Functional diversification of dietary plant small molecules by the gut microbiome,?Cell?(2025).?DOI: 10.1016/j.cell.2025.01.045

編輯：王洪

排版：李麗