甜蜜陷阱：肠菌“爱”吃糖，代价你来偿

这是《肠道产业》第 901 篇文章

编者按

炎症性肠病（IBD）是一种发病机制不明的非特异性肠道炎症性疾病，包括克罗恩病（CD）和溃疡性结肠炎（UC）。近年来 IBD 的发病率呈逐年上升趋势，美国和欧洲发病患者分别达到 100 万和 250 万，给社会生产力和患者生活质量带来极大影响。有研究表明，饮食与IBD的发生发展紧密相关。

今天，我们共同关注糖与 IBD 之间的关系。希望本文能够为相关的产业人士和诸位读者带来一些启发和帮助。

西方饮食与炎症性肠病

当我 17 岁的时候，我发现我自己就可以用微波炉做烤棉花糖（s’mores）。流程很简单：把棉花糖放在全麦饼干上，加热 20 秒，然后棉花糖就会膨胀。这种本是夏天偶尔享受的食品很快就变成了每天的自我放纵。然后，我得了炎症性肠病（IBD）。

IBD 包括溃疡性结肠炎和克罗恩病，其特点是胃肠道发生慢性炎症。患者会出现腹痛、腹泻和体重下降等症状。导致 IBD 的原因是多方面的，包括遗传、肠道菌群和环境因素（如饮食）。

虽然在过去三十年里，全世界 IBD 病例的数量不断增加，从 1990 年的 300 万例增加到 2017 年的近 700 万例，但以所谓的西方饮食为特征的地区，如美国，是 IBD 的重灾区。这让人心生一个假设，即西方饮食和生活方式的特征是 IBD 的一个关键触发因素。

这一假说并非没有证据支持。许多研究已经将西方饮食的特点与 IBD 以及其他疾病，如糖尿病和心脏病联系起来。高蛋白和低纤维的饮食，以及高脂肪或高盐饮食，也已在 IBD 小鼠模型中被证明可以引发或加剧疾病。此外，IBD 患者报告显示，如果他们吃高脂肪食物、乳制品和红肉，以及其他西方饮食中的典型食品，症状就会恶化，这进一步突显出饮食和疾病之间的联系。

糖与IBD之间的联系

糖是西方饮食中的一个关键组成部分。美国人每年平均消费近 60 磅（约为 27 千克）的添加糖，是世界上糖消耗最高的国家，其摄入的形式包括软饮料（不含酒精）、果汁、零食和糖果（包括烤棉花糖）等。然而，尽管许多流行病学研究将糖与 IBD 联系起来，但其他类型研究却没有。因此，糖对 IBD 发展和进展的具体贡献仍然不清楚。

在 Science Translational Medicine 杂志上发表的一项研究中，科学家们使用小鼠模型证明了糖可以促进和加剧IBD¹。

研究人员持续七天给小鼠喂食常见的葡萄糖、蔗糖或果糖。他们使用的糖浓度与可口可乐或激浪（Mountain Dew）等流行软饮料中的浓度相似。有趣的是，喂食糖的小鼠，特别是葡萄糖组的小鼠，比不喂食糖的小鼠发展出更严重的结肠炎（IBD 的一种类型）。在由化学品诱导的 IBD 小鼠，以及在遗传上有发展为 IBD 倾向的小鼠中，情况也是如此。这强调了这些发现在各种 IBD 疾病模型中都是稳定和一致的。

如此美味的东西怎么会造成如此大的损害呢？结果发现，仅仅只有糖并不会损害肠道。这一切都归结于肠道菌群。

如果通过灌胃的方式，使用抗生素清除小鼠的肠道微生物，糖就会失去其加重疾病的能力。此外，如果给缺乏肠道微生物的小鼠移植喂食糖组的小鼠的粪便，那么，与不喂食糖的对照组小鼠的粪便相比，它们的结肠炎也会更严重。这些结果表明，肠道微生物在与糖有关的 IBD 恶化中起着直接作用。

肠道菌群为什么会加剧疾病?  

事实上，对喂食糖的小鼠和对照组小鼠的粪便进行测序，结果显示，糖改变了肠道微生物的组成。具体变化取决于小鼠吃的糖的类型（葡萄糖、蔗糖或果糖）。这并不特别令人惊讶，因为肠道菌群是高度动态的，甚至对短期饮食变化也有反应。关键问题是，肠道菌群中的成员在做什么？为什么它们会加剧疾病？

肠道内有一圈粘稠的粘液，防止细菌进入肠道表面以下富含免疫细胞的空间。如果这个屏障被破坏，炎症就会随之而来。事实上，粘膜屏障的破坏被认为是导致 IBD 的原因。

考虑到这一点，科学家们注意到，喂食葡萄糖（引起最严重的结肠炎的糖）的小鼠中具有降解肠道粘液能力的细菌的相对丰度更高，如 Akkermansia muciniphila 和Bacteroides fragilis。并且，细菌衍生的粘液降解酶增加，粘液层厚度减少。这些结果表明，糖通过肠道微生物，破坏了肠道粘液屏障，从而导致 IBD 恶化。

当然可能还有其他机制。例如，另一项研究发现，高蔗糖饮食的小鼠肠道中，产醋酸的细菌水平较低²。醋酸是一种对维持肠道健康很重要的化合物。相比控制饮食的小鼠，这些采用高蔗糖饮食的小鼠更容易受到化学诱导的结肠炎的影响。因此，糖也可能影响肠道内微生物衍生的代谢化合物的水平，从而促进或加剧 IBD。这种可能性值得进一步调查研究。

虽然这些发现仍然需要在人类疾病的背景下进行探讨，但它们为糖、肠道微生物和 IBD 之间的关系提供了新的见解。它们指出糖是 IBD 的潜在诱因和恶化剂。这加强了西方饮食和 IBD 发病率之间的联系。

在更广泛的意义上，这项工作支持了饮食对肠道微生物有深刻影响的证据。即使是单一的饮食成分，如糖，也能以弊大于利的方式改变肠道微生物。换句话说，塑造肠道环境和我们整体健康的不完全依赖于我们吃了什么，更重要的是我们在喂谁吃。这不仅适用于 IBD 患者，而且适用于任何喜欢吃甜食的人。

通过了解饮食如何塑造肠道微生物群落，我们可以更好地制定基于饮食的策略，恢复或重塑肠道微生物，以促进健康和预防疾病。

参考文献：

1. Khan S, Waliullah S, Godfrey V, et al. Dietary simple sugars alter microbial ecology in the gut and promote colitis in mice. Sci Transl Med. 2020;12(567):eaay6218. doi:10.1126/scitranslmed.aay6218

2. Laffin M, Fedorak R, Zalasky A, et al. A high-sugar diet rapidly enhances susceptibility to colitis via depletion of luminal short-chain fatty acids in mice. Sci Rep. 2019;9(1):12294. Published 2019 Aug 23. doi:10.1038/s41598-019-48749-2

原文链接：

https://massivesci.com/articles/ibd-sugar-western-diet-microbiome/

作者｜Madeline Barron

编译｜Jack Chen

审校｜617

编辑｜豫小鱼

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