肠道微生物失衡之谜：抗生素与高脂饮食如何共同诱发山梨醇不耐受

2024年2月29日，加州大学戴维斯分校的研究人员在Cell杂志上发表的一篇题为 High fat intake sustains sorbitol intolerance after antibiotic-mediated Clostridia depletion from the gut microbiota的文章，探讨了肠道微生物群与山梨醇不耐受之间的关系。

研究人员发现，在使用抗生素后，高脂肪饮食会导致肠道中梭菌（Clostridia）数量减少，从而引发长期的果糖不耐受。为了解决这个问题，研究人员尝试通过接种消耗果糖的益生菌来恢复肠道微生物群落的平衡，但并未成功。

最终，他们发现通过摄入富含丁酸的食物可以刺激肠道上皮细胞中的过氧化物酶增殖活化受体γ（PPAR-γ）信号通路，从而促进肠道缺氧环境的恢复，进而恢复梭菌菌群的数量，从而保护免受果糖不耐受的影响。

文章要点

1）实验发现：通过给予小鼠抗生素和高脂饮食，观察到了梭菌类、鞘蛋白菌纲和放线菌纲的减少，这与长期山梨醇不耐受的表现有关。

图 长期山梨醇不耐受的小鼠模型建立

2）通过宏基因组分析，确定了梭菌是在家庭平衡状态下参与山梨醇代谢的主要来源。研究发现，梭菌的减少直接导致了山梨醇不耐受。使用能够代谢山梨醇的益生菌（如大肠杆菌Nissle 1917和产丁酸梭菌Anaerostipes caccae）进行治疗，能够保护小鼠免受山梨醇引起的腹泻，即使在清除益生菌后也能维持保护效果。

3）丁酸的作用：治疗小鼠的实验表明，丁酸产生的益生菌可以通过刺激上皮细胞的过氧化物酶体增殖物激活受体-γ信号来恢复梭菌的丰度，进而保护小鼠免受山梨醇诱导的腹泻。

图 梭菌和丁酸盐刺激上皮PPAR-γ信号传导促进微生物群落的恢复

小结

这些机制性见解为山梨醇不耐受的诊断、治疗和预防提供了潜在靶点，凸显了微生物山梨醇代谢在调控宿主山梨醇耐受性中的核心地位，同时揭示了益生菌和短链脂肪酸在保持肠道健康中的潜在应用价值。此项研究为山梨醇不耐受机制提供了新的认识，并展示了通过调整肠道微生物群落来治疗或预防此类不耐受的广阔前景。

参考文献：

1. https://doi.org/10.1016/j.cell.2024.01.029.