高糖、高脂饮食扰乱肠道菌群平衡，增加代谢性疾病的风险

薯片、炸鸡、可乐……越来越多的美味占据了我们的食谱，随之而来的高糖高脂饮食导致肥胖、糖尿病等代谢性疾病的发生，但没想到肠道菌群和免疫细胞也参与其中。

最近来自哥伦比亚大学的Ivaylo I. Ivanov团队在《CELL》杂志上发表了重要的研究成果，他们发现Th17细胞可以抑制肠上皮的脂质吸收，从而防止代谢性疾病的发生。但饮食中的糖分会破坏小鼠肠道菌群平衡，导致Th17细胞减少，代谢性疾病风险增加[1]。这一发现揭示了饮食与免疫细胞之间的相互作用，为代谢性疾病的预防提供了新思路。

作为宿主和食物抗原之间的媒介，近年来越来越多的证据表明肠道免疫系统是维持代谢稳态的重要调节器。高脂饮食与肠道炎症增加有关，但饮食如何影响肠道免疫细胞，免疫细胞能否影响肥胖和代谢综合征？这些问题都需要进一步研究。

为了解答这些问题，研究人员检查了在脂肪组织发生炎症之前，喂食高脂肪饮食4周的小鼠的肠道免疫稳态的变化。正如预期的那样，与正常饮食相比，高脂饮食喂养的小鼠表现出代谢综合征的特征，包括体重增加、胰岛素抵抗和葡萄糖不耐受。

肠道免疫细胞分析表明，在小肠固有层，高脂饮食显著降低了Th17细胞的比例和总数，Th17细胞中RORγt的表达水平下降。RORγt是Th17细胞分化的关键转录因子[2]，RORγt水平的降低意味着Th17细胞功能的丧失。同时，IL-17的表达显著下降。然而，高脂饮食并没有显著影响其他表达RORγt或IL-17的细胞(如RORγt+ γδ T细胞或ILC3细胞的总体水平)。

早在2009年，IvayloI. Ivanov等人就发现Th17细胞可以被肠道菌群诱导产生，尤其是分节丝状细菌(SFB) [3]。所以其团队推测高脂肪饮食是否会影响SFB水平，进而影响Th17细胞？

研究人员在此期间发现，在正常饮食的小鼠转向高脂肪饮食后，粪便和肠粘膜中的SFB水平迅速下降。值得注意的是，SFB的减少先于Th17细胞的减少。这些结果提示，在代谢综合征发生前，高脂饮食可导致SFB迅速丢失，从而导致Th17细胞减少。

进一步分析表明，在基因敲除小鼠模型中去除肠道内Th17细胞后，小鼠的肥胖和代谢综合征加重，表明Th17细胞在抵抗肥胖和代谢综合征中起着重要的保护作用。

基于这些发现，研究人员进一步思考，如果将SFB菌群移植到高脂肪饮食的小鼠体内，是否可以改善和维持肠道Th17细胞水平，从而抑制肥胖和代谢性疾病？

研究人员给隔天喂食高脂肪食物的老鼠灌胃SFB，持续四周。结果显示，对照组SFB和Th17细胞减少，出现肥胖和代谢性疾病。喂食SFB的小鼠肠道中的Th17细胞明显恢复。

更有趣的是，与对照组相比，用高脂肪饮食喂养SFB的小鼠的体重增加明显减少，并且避免了胰岛素抵抗和葡萄糖不耐受等糖尿病前期症状的发生。

接着研究人员分析了高脂肪饮食中导致肠道SFB和Th17细胞减少的具体成分。

高脂肪饮食的两个有害特征是脂肪过多和膳食纤维低。然而，这两种成分对SFB水平没有任何影响。除了脂肪，高脂饮食中另一种含量较高的成分是糖。在正常饮食的野生型小鼠饮用水中加入蔗糖，可以剂量依赖性地消除SFB，导致Th17细胞减少。