一项新研究表明,饮食无法单独解释工业化与非工业化地区人群的肠道菌群差异,细菌间的相互作用对菌群平衡同样至关重要。
生活在工业化地区与非工业化地区的人群,其肠道菌群结构存在显著差异。长期以来,学术界普遍认为植物性食物丰富的饮食结构是造成这种差异的主因。然而,由 Till Strowig 教授领导,赫姆霍兹感染研究中心联合欧洲分子生物学实验室、特伦托大学以及蒂宾根大学开展的最新研究表明,仅靠饮食本身无法完全解释这些差异。
在肠道微生态中,工业化人群的肠道更常见拟杆菌科细菌,而在非工业化人群中,包括 Segatella copri 在内的普雷沃氏菌科细菌则更为普遍。为了弄清饮食与不同细菌群落之间的竞争关系,研究团队中的 Caroline Tawk 博士在欧洲分子生物学实验室构建了一套高度平行的实验装置,在人工构建包含21种人类肠道细菌的微生态系统中,测试了94种饮食成分对菌群竞争的影响。
测试结果显示,超过半数的饮食成分能够促进 S. copri 在菌群中的生长,其中来自植物细胞壁的复合碳水化合物阿拉伯聚糖表现尤为明显。虽然 S. copri 和拟杆菌科细菌都能直接利用阿拉伯聚糖,但令人意外的是,当实验环境中仅有这两类细菌时,S. copri 即使在阿拉伯聚糖存在的情况下也无法取得竞争优势。
真正的转折发生在引入大肠杆菌之后。研究人员发现,只有当大肠杆菌加入这一菌群系统时,竞争平衡才会向有利于 S. copri 的方向倾斜。此外,克雷伯氏菌和沙门氏菌等肠杆菌科细菌在特定条件下也能起到类似的促进作用。即使某些大肠杆菌菌株自身无法代谢分解阿拉伯聚糖产生的单糖,它们依然能够支持 S. copri 的生长。研究团队的第一作者 Youssef El Mouali 博士指出,单糖作为信号分子与大肠杆菌的存在相配合,可能就足以触发表达促进效应,不过其确切的分子机制仍有待进一步厘清。

为了验证实验室发现是否符合真实人体状况,研究团队与特伦托大学合作分析了约1000名健康成年人的公开肠道菌群数据。分析证实,在非工业化人群的数据集中,S. copri 和肠杆菌科细菌不仅更为常见,且种类多样性更高。而在该人群内部,肠杆菌科细菌的物种丰富度越高,S. copri 的比例也随之越高。这表明大肠杆菌等肠杆菌科细菌支持 S. copri 生长的协同现象,同样广泛存在于真实的人体肠道环境中。
这项发表于《自然-微生物学》杂志上的成果表明,某种饮食成分对肠道菌群的作用绝不能脱离其所处的细菌群落背景孤立看待。研究团队指出,未来将进一步探索如何将这一机制应用于个性化营养与肠道微生态干预领域。
原文:https://phys.org/news/2026-10-diet-differences-gut-bacterial-communities.html