近日，加州大學戴維斯分校健康研究人員揭示了腸道微生物消化膳食纖維后產生的副產物如何幫助腸細胞保持腸道健康。這項重要的研究再次表明重建腸道菌群平衡是一個潛在治療靶點，同時也加深了我們對腸道菌群與膳食纖維之間復雜相互作用。
定居于腸道中的數十萬億腸道微生物是我們體內的一個“隱形器官”，它們參與許多重要的生理功能，如食物的消化和新陳代謝，幫助宿主抵抗感染等等。眾所周知，不同微生物群之間在腸道內上演著曠日持久的戰爭，有益微生物產生的信號促使腸道限制可能導致潛在有害微生物擴增的資源。
腸道微生物能夠代謝難以消化的膳食纖維，并產生短鏈脂肪酸，后者促進大腸細胞最大限度地利用氧氣，從而限制擴散到腸腔中的氧氣量。有趣的是，能夠分解纖維的有益腸道細菌不能在富含氧氣的環境中生存。
保持腸道健康的最佳方法之一可能是用我們腸道中的膳食纖維飼養那些有益微生物。膳食纖維是它們首選的食源來源。
膳食纖維對于人體健康至關重要，有著治療便秘、預防膽結石、控制體重等好處，與蛋白質、脂肪、碳水化合物、維生素、礦物質與水6大營養素并列。一旦膳食纖維攝取過少，易增加腸癌、便秘等疾病的發病率。
除了我們自身，缺乏膳食纖維，對寄生在我們腸道內的微生物群會產生什么影響呢？最新一篇發表在《Cell》期刊的文章證實，缺乏纖維會導致腸道微生物處于“饑餓”狀態，從而迫使它們吃我們！
一旦腸道菌群結構和種類遭到破壞，紊亂的微生物系統易引發肥胖、糖尿病、肝臟疾病、炎癥性腸病、腸易激綜合征、腹瀉、哮喘、自閉癥、多發性硬化癥甚至于衰老。腸道微生物多集中于腸道黏液層。黏液是粘膜系統的一部分，對于防御外源病原物入侵有著重要意義。缺乏纖維，腸道菌群會蠶食黏液和腸壁。
來自于密歇根大學醫學院微生物學的副教授Eric Martens和盧森堡衛生研究所的Mahesh Desai帶領團隊完成了這一研究。它們構建了無菌小鼠，并培養在無菌環境中。這意味著，這些小鼠腸道內并沒有微生物群。隨后，研究人員將14種正常存在于人類腸道中的細菌移植入無菌小鼠中。
通過基因組測序技術，研究人員能夠追蹤每一個細菌的進化模式。他們借助無菌處理和遺傳技術，試圖解析不同膳食結構（富含纖維、不含纖維）對細菌活動的影響。
研究人員定制了3種食物：含有15%纖維的食物；富含可溶性纖維的食物（類似于膳食補充劑）；不含有纖維的食物。他們以不同的食物喂養試驗小鼠，并用大腸桿菌感染它們。
1
---饑餓菌群“蠶食”腸壁
富含15%纖維的食物喂養的小鼠，它們腸道被感染的程度最輕。因為它們腸道黏液層較厚，可以防御細菌入侵。但是，如果小鼠攝取的是不含有纖維的食物，它們體內的腸道菌群會因為饑餓而“吃”黏液。一旦長期缺乏纖維，腸道菌群甚至于會“蠶食”腸壁。而且，使用富含可溶性纖維食物的小鼠，它們體內的腸道菌群依然會呈現出“饑餓”狀態。
2
---酶類降解
同時，腸道菌群會為了消化碳水化合物而分泌1600種不同的酶類。一旦缺乏纖維，腸道菌群會傾向于生成降解黏液的酶類，從而造成黏液層變薄。
腸道微生物以纖維為食物，一旦缺乏纖維，它們會開始降解黏液。對于正常的腸道，黏液的生成和降解處于穩態。但是缺乏纖維，黏液的降解速率會比生成速度快。這無疑會增加腸道被感染的幾率。這項研究提醒我們，均衡膳食合理補充纖維的重要性，因為一旦缺乏纖維，腸道菌會吃你！
