生酮饮食可改变肠道微生物组 抑制炎症

生酮饮食（Keto Diet,KD），是一种高脂肪、低碳水和适当蛋白质摄入的饮食方法。这种饮食方法最初开发于一个世纪前，用于治疗小儿癫痫。但在最近的几十年中，它已然成为一种流行的减肥饮食。随着人们对肠道微生物组的兴趣日益浓厚，研究也越来越多地关注生酮饮食如何影响肠道细菌。

近日，美国加州大学旧金山分校（UCSF）通过人体干预试验和小鼠模型试验发现，生酮饮食经代谢后产生的酮体改变了肠道微生物组，同时能选择性地抑制肠道内的双歧杆菌，降低肠道促炎Th17细胞的水平。相关研究结果发表在《Cell》杂志上。

DOI:https://doi.org/10.1016/j.cell.2020.04.027

因为先前的研究表明，高脂饮食会引起肠道微生物组的变化，从而促进小鼠的代谢类疾病。而脂肪含量更高的生酮饮食却被提议作为一种预防甚至治疗疾病的方法。UCSF微生物学和免疫学副教授Peter Turnbaugh博士对这个结论相悖的问题很感兴趣，他们决定进行探索。

具体来说，研究人员招募了17名成年非糖尿病超重男性受试者，进行了为期两个月的住院研究。受试者生活在受控的医院环境中，经历了四周的生酮饮食（15％的蛋白质，5％的碳水化合物，80％的脂肪）和四周的标准饮食（15％的蛋白质，50％的碳水化合物，35％的脂肪）。

研究人员对参与者粪便样本中发现的微生物DNA的分析表明，两种不同的饮食方式对于肠道微生物种群的影响很大，有19个不同细菌属检测到显著变化。值得注意的是，当受试者改用生酮饮食时，双歧杆菌水平会大幅下降。

生酮饮食抗炎机制图

为了更好地了解生酮饮食中微生物的变化如何影响健康，研究人员转向了小鼠。结果表明，这些改变的微生物种群特异性地减少了小鼠肠道Th17免疫细胞的数量。Th17免疫细胞是一种T型细胞，对于抵抗传染病至关重要，但也已知会促进自身免疫疾病的炎症。

在小鼠中进行的后续实验里 ，研究人员逐渐在低脂、高脂和低碳水化合物生酮饮食之间转换动物的饮食，证实了高脂和生酮饮食对肠道微生物组的作用相反。这些发现表明，随着动物饮食中脂肪水平增加到在无碳水化合物的情况下促进酮体产生的水平，微生物组的反应也有所不同。

研究人员观察到，随着动物饮食从标准饮食向更严格的碳水化合物限制转变，它们的微生物也开始转变，这与酮体的逐渐增加有关。

那么，是否可以通过直接向小鼠喂食酮体来驱动肠道微生物生态系统中已观察到的转变？研究人员发现，即使是在吃了正常量碳水化合物的小鼠中，添加酮体的存在也足以引起生酮饮食中许多特定的微生物变化。

Turnbaugh表示：“这是一个非常有趣的发现，因为它表明生酮饮食对微生物组的影响不仅与饮食本身有关，而且还与饮食如何改变人体的代谢有关，从而对微生物组和下游免疫产生影响。对于许多人来说，维持严格的低碳水化合物饮食或生酮饮食是极具挑战性的，但是如果未来的研究发现，酮体自身引起的微生物转变足够对健康有好处，那么这可能会使治疗方法更加容易接受。”

参考资料：

[1] Ketogenic diets alter gut microbiome in humans, mice

[2] Ketogenic Diet Alters Gut Microbiome Leading to Reduced Levels of Proinflammatory T Cells

[3] Study shows how a ketogenic diet positively alters the gut microbiome