加州大学旧金山分校的科学家发现,生酮饮食可能有助于调节小鼠的免疫反应,并缓解多发性硬化症的症状,因为它能刺激肠道细菌产生抗炎化合物。这一发现表明,通过补充剂治疗自身免疫性疾病具有潜力,但还需要进一步的人体研究。
加州大学旧金山分校针对小鼠进行的一项新研究表明,这种饮食可以提高抗炎化合物的含量。
科学家们长期以来一直推测,生酮饮食可以帮助缓解过度活跃的免疫系统,可能对多发性硬化症等疾病患者有益。
现在,他们有理由相信这可能是真的。
加州大学旧金山分校的科学家发现,这种饮食会使肠道及其微生物产生两种因子,从而减轻小鼠的多发性硬化症症状。
如果这项研究适用于人类,它将为使用补充剂治疗 MS 和其他自身免疫性疾病指明一条新路。生酮饮食严格限制富含碳水化合物的食物,如面包、意大利面、水果和糖,但允许无限量摄入脂肪。
如果没有碳水化合物作为燃料,身体就会分解脂肪,产生一种叫做酮体的化合物。酮体为细胞提供能量,也可以改变免疫系统。研究人员利用小鼠多发性硬化症模型,发现产生更多特定酮体(称为 β-羟基丁酸 (βHB))的小鼠病情较轻。
肠道细菌在免疫调节中的作用额外的 βHB 还会促使肠道细菌鼠乳杆菌产生一种名为吲哚乳酸(ILA) 的代谢物。这可阻止 T 辅助 17 免疫细胞的激活,而这些细胞与 MS 和其他自身免疫性疾病有关。
贝尼奥夫微生物医学中心的 Peter Turnbaugh 博士说:“真正令人兴奋的是,我们发现只要给这些老鼠喂食添加了这些化合物的饮食,就能保护它们免受炎症疾病的侵害。”
此前,Turnbaugh 博士曾证明,当 βHB 由肠道分泌时,它会抵消免疫激活。这促使当时在他实验室工作的博士后学者玛格丽特·亚历山大 (Margaret Alexander) 博士开始研究这种化合物是否能缓解小鼠的多发性硬化症症状。
在最近发表在《细胞报告》上的新研究中,研究小组观察了富含酮体饮食如何影响无法在肠道中产生 βHB 的小鼠,并发现它们的炎症更为严重。
但当研究人员在小鼠的饮食中添加 βHB 时,小鼠的状况就好多了。
识别关键微生物和代谢物为了了解 βHB 如何影响肠道微生物群,研究小组从三组小鼠的肠道中分离出细菌,这三组小鼠分别以生酮饮食、高脂肪饮食或补充有 βHB 的高脂肪饮食喂养。
然后,他们在免疫试验中筛选了每组不同微生物的代谢产物,并确定饮食的积极作用来自乳酸杆菌属的一个成员:L. murinus。
另外两种技术,基因组测序和质谱分析,证实他们发现的L. murinus产生了吲哚乳酸,而吲哚乳酸已知会影响免疫系统。
最后,研究人员用 ILA 或 L. murinus 治疗 MS 小鼠,小鼠的症状有所改善。
Turnbaugh 博士警告说,这种补充方法仍需在患有自身免疫性疾病的人群中进行测试。
“现在最大的问题是,这些研究成果在多大程度上能转化为实际患者,”Turnbaugh 博士强调:“但我认为,这些结果为开发一种比要求患者坚持严格的限制性饮食更能忍受的替代疗法带来了希望。”
这项研究由美国国立卫生研究院 (拨款编号 P30 DK063720、R01DK114034、R01HL122593、R01AR074500、R01AT011117、F32AI14745601、K99AI159227、R00AI159227-03、K08HL165106、K08AR073930、R01AG067333、R01DK091538、R01AG069781) 和 Damon Runyon 癌症研究基金会 (DRR4216) 资助。Turnbaugh 是陈·扎克伯格生物中心旧金山研究员。
参考文献:“饮食依赖性宿主代谢物塑造肠道菌群,防止自身免疫”,作者:Margaret Alexander、Vaibhav Upadhyay、Rachel Rock、Lorenzo Ramirez、Kai Trepka、Patrycja Puchalska、Diego Orellana、Qi Yan Ang、Caroline Whitty、Jessie A. Turnbaugh、Yuan Tian、Darren Dumlao、Renuka Nayak、Andrew Patterson、John C. Newman、Peter A. Crawford 和 Peter J. Turnbaugh,2024 年 11 月 4 日,Cell Reports。DOI:10.1016/j.celrep.2024.114891
来源:加州大学旧金山分校
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