客戶案例：炎癥性飲食介導(dǎo)克羅恩疾病中腸道菌群與代謝物的改變

克羅恩�。–rohn’s disease, CD）屬于炎癥性腸�。↖BD）的一種，社會工業(yè)化與城市化發(fā)展使得居民飲食發(fā)生變化，進(jìn)而促進(jìn)CD發(fā)生。近期一項(xiàng)研究表明，飲食含有魚、蔬菜、水果、纖維和乳制品的攝入可以預(yù)防CD，但過多攝入肉類、肉制品、脂肪和脂肪酸會增加CD發(fā)病風(fēng)險。飲食通過影響腸道微生物及其相關(guān)代謝物、宿主屏障功能和黏膜免疫，在CD的發(fā)病機(jī)制中起著至關(guān)重要的作用。然而，日常攝入的食物與營養(yǎng)組成是復(fù)雜的，炎癥性飲食對疾病條件下腸道菌群組成和功能的潛在作用尚未被探索。
 

2022年4月19日，中山大學(xué)附屬第一醫(yī)院陳旻湖教授、馮瑞博士及其研究團(tuán)隊(duì)在《Clinical Nutrition》（IF=7.643）雜志上在線發(fā)表題為Dietary inflammatory potential mediated gut microbiota and metabolite alterations in Crohn’s disease: A fire-new perspective的研究論文。作者篩選到130名未用藥的受試者，通過宏基因組學(xué)與代謝組學(xué)分析，揭示了炎癥性飲食與CD之間的關(guān)系，并探討了炎癥性飲食與腸道菌群/代謝物之間的關(guān)系，以闡明和促進(jìn)對CD發(fā)病機(jī)制的深入理解。（麥特繪譜提供Q300全定量代謝組檢測服務(wù)）

研究納入285名健康受試者（HCs）和150名新診斷的CD患者，對其臨床數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，并利用飲食炎癥指數(shù)（Diet inflammatory index, DII）來評估HCs與CD患者飲食中的炎癥風(fēng)險，分析發(fā)現(xiàn)CD患者在確診前一年的飲食具有潛在的促炎作用，即促炎飲食與CD風(fēng)險和疾病活動度密切相關(guān)。隨后，研究人員篩選到未服用任何藥物的130名受試者，來分析腸道菌群在炎癥性飲食情況下的作用，根據(jù)DII得分將這些受試者分為四組（Quartile 1~4），其中Quartile 4最具促炎作用，Quartile 1最具抗炎作用，進(jìn)而分析這兩組腸道微生物群的差異。Quartile 4中Escherichia coli, Bacteroides thetaiotaomicron, Morganella morganii等14個菌種豐度增加，而Quartile 1中Eubacterium hallii, Bacteroides dorei, Flavonifractor plautii顯著富集。為避免疾病狀態(tài)對炎癥性飲食與微生物群或代謝物之間關(guān)系的干擾，排除CD患者再次分析了Quartile 1（HC-anti）和Quartile 4（HC-pro）中微生物群的概況和功能，HC-pro中Veillonella parvula, M. morganii, Prevotella lascolaii等10個物種豐度增加，而HC-anti中Coprococcus eutactus顯著富集。此外，與HC-anti相比，HC-pro中微生物基因相關(guān)免疫系統(tǒng)RIG-I樣受體(RLRs)信號通路的豐度增加，細(xì)菌侵襲上皮細(xì)胞的基因具有增加的趨勢。

圖1. 研究流程

進(jìn)一步通過糞便代謝組分析炎癥性飲食與代謝物之間的關(guān)系，其中6個代謝物在HC-pro組中顯著上調(diào)，主要參與短鏈脂肪酸（SCFAs）合成和代謝相關(guān)的代謝通路。研究人員也分析了CD組與HCs組糞便代謝物與代謝通路的差異，表明較高的炎癥飲食可能通過調(diào)節(jié)某些關(guān)鍵的代謝通路與CD有關(guān)，從而導(dǎo)致代謝穩(wěn)態(tài)的破壞。血清代謝組分析顯示，炎癥飲食可能介導(dǎo)芳香族氨基酸合成與CD的代謝紊亂。最后利用 spearman相關(guān)系數(shù)分析基于DII的微生物組變化（M. morganii, V. parvula和 C. eutactus）與CD差異代謝物之間的關(guān)系，結(jié)果表明促炎飲食下代謝物的改變可能介導(dǎo)了CD發(fā)病機(jī)制中的宿主-微生物群相互作用。

圖2. DII相關(guān)微生物類群與差異代謝物的相關(guān)性分析（a. 糞便代謝物；b. 血清代謝物）

綜上，高DII飲食可能不僅是CD的一個風(fēng)險因素，還可能與CD疾病活動度的增加有關(guān)。促炎飲食相關(guān)微生物M. morganii和V. parvula增加，以及與主要參與氨基酸代謝的差異代謝物相關(guān)的C. eutactus減少可能是CD的發(fā)病風(fēng)險。不過，炎癥性飲食在CD病理中的微生物機(jī)制仍需進(jìn)一步研究。
 

中山大學(xué)附屬第一醫(yī)院消化內(nèi)科陳旻湖教授、馮瑞教授為共同通訊作者，博士研究生田真壹、莊曉君助理研究員與營養(yǎng)科卓淑雨醫(yī)生為共同第一作者。中山一院消化科IBD腸道微生態(tài)課題組致力于研究腸道菌群與代謝特征在疾病診治及發(fā)病中的作用及機(jī)制。開展系列臨床及基礎(chǔ)研究，相關(guān)研究工作發(fā)表在Advance in Nutrition (2022)、Aliment Pharmacol Ther（2021）、Front Med.（2021）、Cell Death & Disease (2019)等學(xué)術(shù)期刊。
 

參考文獻(xiàn)

Dietary inflammatory potential mediated gut microbiota and metabolite alterations in Crohn’s disease: A fire-new perspective. Clinical Nutrition. 2022.

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