加州大学旧金山分校（UCSF）的科学家们发现，生酮饮食可能有助于调节免疫反应并减轻多发性硬化症（MS）的症状，方法是触发肠道细菌产生抗炎化合物。这一发现暗示了一种基于补充剂的新治疗方法，用于治疗自身免疫性疾病，尽管仍需进一步的人体研究。
新研究揭示生酮饮食可提升抗炎化合物水平
科学家们长期以来一直认为，生酮饮食可能有助于平息过度活跃的免疫系统，从而可能使多发性硬化症等疾病的患者受益。现在，他们有理由相信这可能是真的。
UCSF的科学家们发现，这种饮食会使肠道及其微生物产生两种因素，这些因素可以减轻小鼠的MS症状。如果这项研究能在人类身上得到验证，那么它将指向一种新的方法，通过补充剂治疗MS和其他自身免疫性疾病。生酮饮食严格限制富含碳水化合物的食物，如面包、意大利面、水果和糖，但允许无限量摄入脂肪。当身体无法使用碳水化合物作为燃料时，会转而分解脂肪，产生称为酮体的化合物。酮体为细胞提供能量，并且还可以改变免疫系统。
研究人员使用了MS的小鼠模型，发现产生更多特定酮体β-羟基丁酸（βHB）的小鼠疾病症状较轻。
肠道细菌在免疫调节中的作用
额外的βHB还促使肠道细菌 Lactobacillus murinus 产生一种代谢物——吲哚乳酸（ILA）。这种物质可以阻止T辅助17免疫细胞的激活，而这些细胞与MS和其他自身免疫性疾病有关。
“真正令人兴奋的是，我们可以通过让小鼠食用含有这些化合物的饮食来保护它们免受炎症疾病的侵害，”Benioff微生物医学中心的Peter Turnbaugh博士说。此前，Turnbaugh已经证明，当由肠道分泌时，βHB可以对抗免疫激活。这促使当时在他的实验室工作的博士后学者Margaret Alexander博士研究这种化合物是否可以缓解小鼠的MS症状。
在最近发表于《Cell Reports》的新研究中，该团队研究了富含酮体的饮食如何影响无法在肠道内产生βHB的小鼠，发现这些小鼠的炎症更严重。但当研究人员在其饮食中补充βHB时，小鼠的情况有所改善。
识别关键微生物和代谢物
为了了解βHB如何影响肠道微生物组，研究团队从三组小鼠的肠道中分离出细菌，这些小鼠分别接受了生酮饮食、高脂饮食或补充βHB的高脂饮食。然后，他们筛选了每组的代谢产物，并确定了来自 Lactobacillus 属的一种微生物：L. murinus。基因测序和质谱分析确认，他们发现的 L. murinus 产生了已知会影响免疫系统的吲哚乳酸。最后，研究人员用ILA或 L. murinus 治疗MS小鼠，其症状得到了改善。
Turnbaugh警告说，补充剂方法仍需在自身免疫性疾病患者中进行测试。“现在的大问题是这些结果有多少能转化为实际患者，”他说，“但我认为这些结果为开发一种更易于接受的替代方案提供了希望，而不是要求人们坚持严格的限制性饮食。”
参考文献：Alexander M, Upadhyay V, Rock R, et al. A diet-dependent host metabolite shapes the gut microbiota to protect from autoimmunity. Cell Reports. 2024;39(5):114891. doi: 10.1016/j.celrep.2024.114891
这项工作得到了NIH（资助编号P30 DK063720, R01DK114034, R01HL122593, R01AR074500, R01AT011117, F32AI14745601, K99AI159227, R00AI159227-03, K08HL165106, K08AR073930, R01AG067333, R01DK091538, R01AG069781）和Damon Runyon癌症研究基金会（DRR4216）的资助。Turnbaugh是Chan Zuckerberg Biohub-San Francisco的研究员。
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