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Nature:饮食快速改变人类“第二基因组”

Nature:饮食快速改变人类“第二基因组”

古老谚语“You are what you eat” (人如其食)是指饮食可以反映一个人的健康状况与生活环境,而如果把谚语其中的“你”换成“你的肠道细菌”,那就再适合不过了。在每个人的肠道中居住着万亿的细菌,它们的编码基因总量大约是人类编码基因数目的 50-100 倍。这相当于在人体内存在另一个基因组通过表达调控人体的消化、免疫及体重,影响人体的生命健康,因而这一微生物组又被称为是“人类的第二基因组”。

日前,来自哈佛大学的研究人员发现,在一日之内由正常饮食转变为只吃动物性食物或植物性食物,也会改变细菌的数量和种类,甚至是细菌的行为方式。研究人员表示,不仅不同细菌的丰度会发生改变,它们表达的基因种类及其它们的活性也会有变化。

这一发现表明,细菌群落和它的基因,即微生物组极其的灵活,无论发生什么都能够迅速地响应。肠道微生物组有可能对宿主的饮食非常敏感。它的敏感时间尺度比以往认为的要短得多。它们似乎也极快地恢复:在人们停止使用实验饮食后大约 1 天肠道细菌就可一切恢复正常。然而,研究人员强调,要确切解析出这对于人类健康的意义却很难。

在这项最新研究中,科学家招募了年龄在 21-33 岁之间的 6 名男性和 4 名女性。在研究的最初 4 天,他们食用他们平常的饮食。在接下来的 5 天里,他们转而食用全植物性饮食或全动物性饮食。随后他们在转换为其他饮食模式前回复到正常饮食习惯。他们发现,动物性饮食导致了肠道细菌的最大改变。它刺激了 22 种细菌生长,而植物性饮食只让 3 种细菌变得更显著。

研究人员表示,尽管他们还没有完全了解这些转变的意义,但其中一些确实有意义。例如,使用动物性饮食而变得更显著的几种细菌能够极好地抗胆汁酸。肝脏生成胆汁来帮助脂肪分解。另一种在植物性饮食中变得更常见的细菌,被认为对纤维摄入敏感。

研究人员推测,细菌的改变或许可以解释脂肪饮食与克罗恩病和溃疡性结肠炎一类的疾病相关联的原因。不过在他们能够确定地说出原因之前,还需要更多的研究。

原文检索:

Lawrence A. David, Corinne F. Maurice, Rachel N. Carmody, David B. Gootenberg, Julie E. Button, Benjamin E. Wolfe, Alisha V. Ling, A. Sloan Devlin, Yug Varma, Michael A. Fischbach, Sudha B. Biddinger, Rachel J. Dutton & Peter J. Turnbaugh. Diet rapidly and reproducibly alters the human gut microbiome. Nature, 11 December 2013; doi:10.1038/nature12820

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