研究人员在津巴布韦进行了一项研究,探索了免疫功能、微生物组、饮食和其他生活方式因素与HIV感染者之间的联系。
饮食和微生物组是HIV感染者需要考虑的重要因素。不同的饮食习惯与不同的微生物组组成相互作用,这些变量可能会调节HIV感染者的健康结果。
科罗拉多大学安舒茨医学院生物医学信息学教授Catherine Lozupone博士对人类微生物组、饮食和疾病之间的相互作用进行了广泛研究。Lozupone研究了这些相互作用如何影响HIV感染者——特别是探索了饮食习惯和一个人的微生物组组成如何调节HIV感染者的健康结果。
Lozupone和她在Lozupone实验室的团队,与科罗拉多大学安舒茨医学院医学系的研究人员合作,最近在《Microbiome》期刊上发表了一篇论文,分享了他们最近在津巴布韦城乡地区对HIV感染者进行的关于饮食对肠道微生物组组成和免疫功能障碍影响的研究。
【关键发现】
CU Anschutz的研究人员在津巴布韦进行了一项研究,探索HIV感染者的免疫功能、微生物组、饮食和其他生活方式因素之间的联系。研究团队发现,饮食习惯——如食物摄入量,或食用农业型饮食与"西方"饮食——对HIV感染者有不同影响。
全球约70%的HIV流行集中在撒哈拉以南非洲地区。此外,该地区的中低收入国家已经显示出向不同饮食习惯转变的趋势,特别是更多地消费"西方"类型的食品,但也可能因粮食不安全而面临更高的营养不良率。这些因素,加上其他细微差别,使撒哈拉以南非洲成为研究饮食、微生物组与HIV感染者健康之间关系的重要地点。
撒哈拉以南非洲的传统饮食被称为农业型饮食:这种饮食通常富含纤维和谷物,而脂肪、糖和加工食品含量较低。
这些农业型饮食与通常所说的"西方饮食"形成对比:西方饮食纤维含量较低,而脂肪、加工糖、钠和精制/加工食品含量较高。
尽管农业型饮食在撒哈拉以南非洲被认为是更"传统"的,但已经出现了向消费更多"西方"类型食品的转变——特别是在发展中的城市地区。在这项研究中,Lozupone和她的团队探索了这些不同的饮食如何可能影响HIV感染者的免疫功能和慢性炎症,预测微生物组将起到中介作用。
该团队研究了不同生活方式因素(如饮食习惯(农业型vs.西方型)和居住地点(农村vs.城市))的影响——重点关注这些因素如何影响微生物组和与HIV健康结果相关的生物标志物。本研究在三组特定人群中考察了这些关系:
- ART初治组,包含在研究开始时尚未接受特定抗逆转录病毒治疗(ART)的HIV感染者,但随后开始治疗;
- ART经治组,包含在研究开始时已经接受这种特定ART治疗的HIV感染者;以及
- 对照组,仅包含没有HIV的人。
ART与抗生素复方新诺明同时给药,以预防机会性感染,这在撒哈拉以南非洲是常见的标准护理。在相隔24周的两次诊所访问中,从研究参与者收集了粪便和血液样本。粪便样本用于评估微生物组组成,血液样本用于评估免疫标志物。
为了评估参与者的饮食习惯,研究人员创建了一个食物频率问卷(FFQ),通过分类和编码特定类型的食物,专门考察参与者消费更多农业型vs.更多西方型饮食的程度。例如,在"谷物"类别中,白米饭被编码为"西方",而sadza——津巴布韦流行的传统全谷物餐——被编码为"农业型"。
总体而言,研究人员发现,生活在津巴布韦农村地区的人往往消费较少的"西方饮食"食品,而消费更多的"农业型"食品。研究团队还发现,农村地区的人报告较少频繁食用多样化食物,HIV感染者在长期接受ART治疗时也是如此,这表明他们更容易受到粮食不安全的影响。
消费更多"西方"型饮食与未经治疗的HIV感染者参与者的CD4+ T细胞百分比较低相关。这些CD4+ T细胞是免疫系统的重要组成部分,但通常会被HIV感染破坏或消除。这可能表明,"西方"型饮食有可能加剧HIV对免疫功能的影响。
研究人员还发现,对于ART经治组,更多"西方"型饮食与CD8+PD1+ T细胞呈正相关。CD8+ T细胞是免疫系统的另一个重要组成部分,负责识别和消除有毒细胞。当这些细胞表达PD1时,表明细胞已经工作了很长时间,这表明所谓的"免疫耗竭"。这一发现表明,接受ART治疗的HIV感染者在消费更多"西方"型饮食时,可能会表现出更多的免疫耗竭。
在Lozupone实验室此前针对这一人群发表的一篇论文中,研究团队发现,津巴布韦城市地区的HIV感染者(而非农村地区)在接受治疗后CD8+T细胞耗竭减少。这些发现表明,津巴布韦农村地区的人没有经历相同程度的免疫恢复。
在刚刚发表的研究中,研究团队发现,随着治疗的进行,CD4+ T细胞耗竭的改善程度在食物消费量低的人群中被削弱。
"这些发现表明,粮食不安全也是津巴布韦HIV感染者健康需要考虑的一个重要方面,"Lozupone说。"这表明ART应与营养支持相结合,以防止营养不良,特别是在似乎更容易受到影响的农村地区。"
在撒哈拉以南非洲,抗逆转录病毒治疗(ART)通常与预防机会性感染的预防性复方新诺明一起给药,该队列遵循这种做法。然而,单独使用抗生素已被证明对肠道微生物组有重大影响,因此评估各队列之间的差异很重要。
在Lozupone实验室对同一人群的早期研究中,ART加复方新诺明的组合对肠道微生物组结构的影响比HIV感染本身更为显著。这种治疗导致微生物组整体多样性(α多样性)显著降低,也导致微生物群组成的广泛变化。
尽管如此,肠道微生物组的组成与未开始HIV治疗的人的免疫问题(如T细胞激活和耗竭)联系更为紧密,尽管他们的微生物组变化较小。
"这可能至少部分与未经治疗的感染者肠道屏障功能存在特别严重的缺陷有关,而ART部分解决了这一问题,"Lozupone说。"在这项最新研究中,饮食与微生物组组成差异有一定关系,但不一定以预期的方式,而且它并不是饮食:免疫相关性的明确中介。"
这项研究的结果表明,消费更多"西方"饮食(而非更多农业型饮食)可能会影响HIV感染者,特别是HIV感染如何进展并损害身体。结果还表明,粮食不安全是HIV感染者治疗需要考虑的重要因素。
该团队在津巴布韦的持续研究也揭示了一些介导饮食、免疫功能和HIV感染者健康的微生物组机制,例如未经治疗的HIV如何导致肠道屏障功能挑战,或ART治疗与复方新诺明等抗生素结合如何导致微生物群的大幅变化。
这些发现为越来越多的证据做出了贡献,表明饮食是HIV感染者需要考虑的重要因素,饮食干预可能作为既定ART干预的补充支持。
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