医院消化内科团队在《GUT》(英国胃肠病学会的官方期刊,在胃肠病和肝脏病学科的期刊中排名全球第二)发表临床研究成果
2025-04-01 14:47iNature公众号
2025年3月23日,中山大学左涛、Gao Xiang、暨南大学张芬、医院李坤共同通讯在GUT(IF=23.1)在线发表题为“Dietary whey protein protects against Crohn’s disease by orchestrating cross-kingdom interaction between the gut phageome and bacteriome”的研究论文,该研究表明饮食中的乳清蛋白通过协调肠道噬菌粒和细菌体之间的跨王国相互作用来预防克罗恩病。
在对人类进行膳食筛查时,发现乳清蛋白(WP)的摄入对肠道噬菌粒和细菌体(噬菌粒上更明显)有深远的影响,并与较低的CD风险相关。事实上,WP改造的肠噬菌粒可以减轻肠道炎症,正如从消耗WP和不消耗WP的小鼠到受体小鼠的粪便噬菌粒和细菌体移植所显示的。从机理上讲,WP诱导噬菌体溶解粘蛋白觅食细菌Akkermansia muciniphila,这释放了共生细菌嗜热链球菌以对抗肠道炎症。该研究揭示了肠道噬菌体和细菌之间的跨王国相互作用在调节饮食对CD保护作用中的重要性。重要的是发现了一种有益的膳食WP、一种关键噬菌体AkkZT003P和一种益生菌S. thermophilus,未来可用于CD管理的嗜热菌。
克罗恩病(CD)是炎症性肠病(IBD)的主要亚型 以遗传易感个体对环境或肠道微生物触发的免疫反应失调导致的胃肠道慢性炎症为特征。随着世界范围内饮食和生活方式的城市化和西方化,发展中国家和新兴工业化地区的CD发病率迅速增加。尽管大量研究报告称西方饮食与IBD的发病有关,但对于哪些饮食/食物有利于对抗IBD病毒,仍未进行大量探索 作为潜在的机制,特别是关于肠道微生物群的神秘作用,它是饮食和宿主生理之间的关键媒介。
肠道微生物群的改变被认为是CD发病机理的关键因素,而考虑到肠道微生物群在调节疾病发作和饮食反应方面的突出作用,饮食是该成分的有效调节剂,确定调整微生物群以抵消镉的有益食物非常重要。广泛的研究先前集中于探索饮食对CD中肠道细菌微生物组(称为细菌组)的影响。然而,除了细菌之外,人类肠道也是大量噬菌体的家园,其数量超过细菌,比例范围为1:1至10:1。先前的研究发现IBD 15 16(CD和溃疡性结肠炎)患者的肠道噬菌粒存在显著紊乱,发现噬菌粒的变化比细菌组更明显,这表明肠道噬菌粒在CD中的潜在意义此外,将从CD患者体内分离出的噬菌粒注射到小鼠体内可能会导致严重的细菌群落生态失调,并加剧肠道炎症。

▲机理模式图(图源自GUT)
此外,最近的临床前研究发现,使用健康噬菌粒的粪便噬菌粒移植可改善IBD小鼠的肠道炎症。对患有艰难梭菌感染的患者进行的临床研究还发现,在粪便微生物群移植期间,从供体转移到受体的较高数量的尾状病毒噬菌体与肠道炎症治愈的较高可能性相关。总之,这些发现表明,肠道噬菌体可能是肠道病理生理学中的一个关键调节因子,据推测在IBD中发挥着重要作用。然而,迄今为止,仍然很大程度上不清楚饮食如何调节肠道噬菌体,将其与肠道细菌群和肠道炎症的下游效应联系起来,特别是食物对肠道噬菌体的有益功能。
在这项研究中,研究人员采用了一种结合人体、体内和体外研究的多组学方法,以确定抵消CD的特定有益食物成分,并揭示其潜在机制。通过分析配对的肠道噬菌体、细菌体和现象体数据以及从CD患者和健康个体中筛选的膳食调查,我们确定膳食乳清蛋白(WP)是对抗CD的关键食物因子,同时介导肠道噬菌体生态。然后,验证了WP可以通过精心编制跨王国噬菌体(Akkermansia噬菌体)-细菌(Akkermansia muciniphila)-细菌(Streptococcus thermophilus)哺乳动物宿主(肠道)相互作用轴来减轻小鼠的肠道炎症。从机理上讲,WP诱导粘蛋白觅食细菌A. muciniphila的噬菌体裂解。肠道中的粘蛋白,释放益生菌嗜热链球菌的生长,缓解肠道炎症。该研究首次揭示了饮食对肠道噬菌粒的影响以及噬菌粒-细菌体相互作用来抵消CD,强调了噬菌体在调节饮食对肠道炎症的影响中的作用。此外,WP和Akkermansia噬菌体的鉴定可能有助于基于饮食和肠道噬菌体对抗CD的新的干预策略。
参考信息:https://gut.bmj.com/content/early/2025/03/22/gutjnl-2024-334516?rss=1