食用可溶性膳食纤维有助于肠上皮细胞的更新

　　巴西研究人员进行的一项研究表明，饮食中含有适量的菊粉，例如菊苣根中富含的可溶性纤维，甚至可以影响肠道的长度和其他宏观特征。这项研究发表在《微生物组》杂志上。

　　

众所周知，高纤维饮食对健康有很多好处。科学研究指出可以预防癌症和糖尿病等疾病。然而，纤维究竟是如何与肠道及其微生物(肠道微生物群)相互作用的，人们知之甚少。

巴西研究人员进行的一项研究表明，饮食中含有适量的菊粉，例如菊苣根中富含的可溶性纤维，甚至可以影响肠道的长度和其他宏观特征。这项研究发表在《微生物组》杂志上。

然而，这种有益的作用只有在消化纤维的细菌存在的情况下才有可能发生。免疫的积极改变是健康的相互作用之一。这些发现包括膳食纤维重要性的新证据，并有助于对炎症性肠病的医学理解。

“在摄入10%菊糖的小鼠中，肠道比只摄入不溶性纤维(纤维素)的小鼠更大。当我们分析它们的肠道组织时，我们发现在喂食富含菊粉的食物的动物中有更多的上皮干细胞增殖。上皮是将肠道内容物与其他器官分开的一层，”该文章的第一作者Renan Oliveira Corrêa说。他在 圣保罗州坎皮纳斯州立大学生物研究所(IB-UNICAMP)进行博士研究期间，在FAPESP的支持下进行了这项调查。

部分分析是在Corrêa在美国麻省理工学院(MIT)实习期间完成的。这项研究是IB-UNICAMP教授Marco aur  lio Ramirez Vinolo领导的一个项目的一部分，他也是这篇文章的最后作者。

基因表达

研究人员对肠道上皮的RNA进行了测序，并检测到268个基因在喂食富含菊粉的饮食的小鼠和喂食正常饮食的小鼠中表达不同。在前一组中，与细胞周期和DNA复制和修复相关的基因表达增强。这些细胞过程非常重要，因为肠道上皮细胞的更新率很高。

另一方面，与脂质和脂肪酸代谢相关的基因在摄入菊粉的小鼠中表达较少。这种调节与其他研究小组在研究中描述的效果是一致的，这些研究表明，菊粉的摄入降低了血液中的脂质水平，减少了肝脂肪变性(脂肪肝疾病)。

富含菊粉的饮食还增加了与肠道上皮细胞分化相关的基因的表达，这是器官生长和死亡细胞替代所必需的过程。这导致杯状细胞的数量增加，杯状细胞是分泌粘蛋白的特殊上皮细胞，粘蛋白是保护人体肠道免受有害细菌侵害的粘液的重要成分。它们的丰富表明该器官处于健康状态。

研究的这一部分包括单细胞测序测定，这可能是第一次完全在巴西进行。该方法测量上皮层中每个细胞的个体表达谱，”Vinolo解释说。

维诺洛还领导了先前关于膳食纤维益处的研究项目(详见:agency .fapesp.br/35523)。

细菌的作用

注射菊粉的小鼠肠道菌群发生了显著变化。为了确定这些变化与菊粉对上皮的影响有关，研究人员对另外两组小鼠进行了实验。在摄入菊粉之前，其中一组服用了一种抗生素，以耗尽其肠道微生物群。另一组由完全没有肠道微生物群的无菌小鼠组成——它们在完全无菌的环境中饲养，没有接触任何微生物来源。摄入菊粉后，两组小鼠均未出现上皮增生性表型，也未表现出正常肠道菌群组中观察到的分子改变。

Corrêa目前是法国巴黎Imagine研究所的一名研究员，他说:“当它们(通过粪便移植)从含有肠道细菌的喂食菊粉的小鼠中摄入少量粪便时，这些小鼠即使自己从未摄入菊粉，也会产生感兴趣的表型，这证实了肠道微生物群在这些过程中的关键作用。”

最后，研究表明，摄入菊粉会提高血液中白细胞介素-22 (IL-22)的水平，白细胞介素-22是免疫系统产生的一种细胞因子，对肠道健康很重要。由于负责IL-22蛋白的基因被沉默，在不能产生IL-22的小鼠中，富含菊粉的饮食没有在其他组中观察到的效果。

在缺乏γ δ T细胞的小鼠中，菊粉也没有产生感兴趣的效果，γ δ T细胞是存在于粘膜上皮中的淋巴细胞亚群，表明在这种情况下特异性免疫细胞具有重要功能。

“我们发现其他可溶性纤维，如水果中的果胶，也有类似的效果。需要更多的研究来确切地了解每种纤维的作用，但我们现在可以说，均衡饮食的好处越来越明显，并且涉及饮食成分、肠道微生物群和各种类型细胞之间复杂的相互作用，”维诺洛说。

“了解这个系统是如何工作的，以及我们如何对它采取行动，以预防甚至治疗炎症性肠病，以及糖尿病和哮喘等其他疾病，这一点至关重要。”