道菌群降解结肠黏膜屏障，并增加病原体敏感性：

以脂肪和糖的摄入增加、纤维摄入减少为特征的西方饮食，与包括癌症、2型糖尿病和心血管疾病在内的一系列疾病密切相关（Cordain 等人，2005）。此外，西方饮食与我们的肠道细菌的变化有关（Turnbaugh等人，2008）。这些关联表明饮食影响了肠道菌群，反过来又影响健康和疾病。一般来说，西方饮食比传统饮食的多样性更少。许多研究人员希望，如果我们鉴定的那些能促进肠道健康的细菌从我们的肠道中消失了，我们可以设计一个补救措施，用益生菌（细菌）或益生元（特定细菌食用的补充剂），或改变我们的饮食来控制疾病。

为了理解西方饮食到底如何影响微生物和疾病，许多研究都集中在小鼠的高脂饮食（Devkota 等，2012；Mahana等，2016；Turnbaugh等，2008）。人们普遍认为，增加脂肪的摄入是肥胖相关疾病的成因，但低脂饮食未能产生重大的健康效益（Taubes，2001）。然而，另一方面，西方饮食可能造成肠道菌群的变化与疾病。事实上，最近的研究表明，膳食纤维促进肠道共生细菌的生长，增加短链脂肪酸的生产和保护宿主免受多种疾病（Sonnenburg 等，2014），但很少有人知道膳食纤维减少是如何影响微生物和疾病的。

在《细胞》这篇文章的研究中，Desai等人（Desai等，2016）设计了一种模拟人体的微生物组合，探讨了膳食纤维如何影响肠道菌群的组成和保护宿主免受疾病。这些模拟菌由14种共生的菌种组成，代表了人体肠道菌的五个优势细菌门。为了研究这些菌种的代谢特性，作者评估了它们在来自植物和动物源的42种不同的单糖和多糖环境下的体外生长情况。给接种组合菌的无菌小鼠分别饲喂富含纤维（粗加工的谷类和植物来源的15%纤维）、不含纤维和含益生元（从益生元纯化的可溶性多糖）的食物。为了模仿人类饮食的的波动，对一些组的小鼠交替饲喂富含纤维和不含纤维或益生元和不含纤维的饮食，每隔一天或每4天交替一次。

在不含纤维的饮食组，两种粘液降解细菌 Akkermansia muciniphila 和 Bacteroides caccae（粪拟杆菌）数量增加，而两种纤维代谢菌 Bacteroides ovatus（卵形拟杆菌）和 Eubacterium rectale 的生长下降了。这些变化也在小鼠饲喂交替饮食时出现。益生元饮食对微生物群落的影响与不含纤维的饮食相似；这一观察表明，食用含益生元的食物不会产生与食用富含膳食纤维的食物相同的好处。细菌的转录分析证实了这些结果，在富含纤维的饮食组，纤维代谢酶增加了，而在不含纤维的饮食组，粘液降解酶增加了（Desai等，2016）。

对这些小鼠肠道的进一步分析表明，富含纤维饮食组的小鼠肠道比不含纤维饮食组的小鼠肠道具有更厚的粘液层。这种差异表明，在缺乏纤维的情况下，粘液降解菌通过分解宿主肠道黏液层，在与纤维代谢菌的竞争中胜出。富含纤维与不含纤维交替饲喂的小鼠，其肠道粘液层的厚度介于两者之间（Desa等，2016）。

为了探讨不含纤维的饮食是否对健康有不利的影响，饲喂富含纤维或不含纤维饮食的无菌小鼠和模拟菌小鼠分别经受鼠源柠檬酸杆菌的侵染。饲喂不含纤维的模拟菌小鼠比富含纤维的小鼠病得更为严重。两种饮食的无菌小鼠均没表现出疾病症状，这一结果表明稀薄粘液层与黏液降解菌的协同作用，促进了鼠源柠檬酸杆菌的致病效应（如下图）。这些数据表明，不含纤维的饮食促进粘液降解菌的生长，这会导致粘液壁变薄，增加了病原菌的易感性。

本文使用模拟的人体肠道特征菌群，研究了膳食纤维如何影响肠道细菌的组成及这些细菌如何影响肠道健康。虽然给无菌小鼠灌胃的是同样组成的细菌，但膳食纤维影响这些细菌在肠道中的比例。这些结果有助于解释为什么肠道菌已被证明在健康和疾病中起重要作用，但补充益生菌的研究却发现效果并不理想。这项研究表明，就算补充了益生菌，如果宿主的饮食不能促进这些益生菌的生长，则其他细菌会在竞争中胜出，任何健康好处都不会有。此外，这项研究还表明，目前的益生元并不能与富含膳食纤维的饮食发挥同样好的作用。探就如何防止粘液降解菌的生长，确定哪种益生元能促进有益菌的生长，哪些细菌组合是促进宿主健康的理想组合的后续研究正在进行。同时，我们似乎应该多吃蔬菜，至少每隔一天就要吃。

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