克羅恩病（Crohn’s disease, CD）屬于炎癥性腸病（IBD）的一種，社會工業化與城市化發展使得居民飲食發生變化，進而促進CD發生。近期一項研究表明，飲食含有魚、蔬菜、水果、纖維和乳制品的攝入可以預防CD，但過多攝入肉類、肉制品、脂肪和脂肪酸會增加CD發病風險。飲食通過影響腸道微生物及其相關代謝物、宿主屏障功能和黏膜免疫，在CD的發病機制中起著至關重要的作用。然而，日常攝入的食物與營養組成是復雜的，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，中山大學附屬第一醫院陳旻湖教授、馮瑞博士及其研究團隊在《Clinical Nutrition》（IF=7.643）雜志上在線發表題為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，通過宏基因組學與代謝組學分析，揭示了炎癥性飲食與CD之間的關系，并探討了炎癥性飲食與腸道菌群/代謝物之間的關系，以闡明和促進對CD發病機制的深入理解。（麥特繪譜提供Q300全定量代謝組檢測服務）

研究納入285名健康受試者（HCs）和150名新診斷的CD患者，對其臨床數據進行統計分析，并利用飲食炎癥指數（Diet inflammatory index, DII）來評估HCs與CD患者飲食中的炎癥風險，分析發現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風險和疾病活動度密切相關。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。為避免疾病狀態對炎癥性飲食與微生物群或代謝物之間關系的干擾，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中微生物基因相關免疫系統RIG-I樣受體(RLRs)信號通路的豐度增加，細菌侵襲上皮細胞的基因具有增加的趨勢。

圖1. 研究流程

進一步通過糞便代謝組分析炎癥性飲食與代謝物之間的關系，其中6個代謝物在HC-pro組中顯著上調，主要參與短鏈脂肪酸（SCFAs）合成和代謝相關的代謝通路。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節某些關鍵的代謝通路與CD有關，從而導致代謝穩態的破壞。血清代謝組分析顯示，炎癥飲食可能介導芳香族氨基酸合成與CD的代謝紊亂。最后利用 spearman相關系數分析基于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系，結果表明促炎飲食下代謝物的改變可能介導了CD發病機制中的宿主-微生物群相互作用。

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

綜上，高DII飲食可能不僅是CD的一個風險因素，還可能與CD疾病活動度的增加有關。促炎飲食相關微生物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的C. eutactus減少可能是CD的發病風險。不過，炎癥性飲食在CD病理中的微生物機制仍需進一步研究。
 

中山大學附屬第一醫院消化內科陳旻湖教授、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科卓淑雨醫生為共同第一作者。中山一院消化科IBD腸道微生態課題組致力于研究腸道菌群與代謝特征在疾病診治及發病中的作用及機制。開展系列臨床及基礎研究，相關研究工作發表在Advance in Nutrition (2022)、Aliment Pharmacol Ther（2021）、Front Med.（2021）、Cell Death & Disease (2019)等學術期刊。
 

參考文獻

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

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