耶鲁大学的科学家绘制了一张详细描绘食物分子如何与肠道细菌相互作用的图谱，揭示了为什么不同人对相同食物的反应不同。这项研究可能有助于制定个性化的营养计划，以适应个人的肠道反应，帮助管理和预防疾病。

耶鲁大学的研究人员创建了第一张系统图，展示了我们个体肠道细菌如何与饮食分子相互作用。

这项基础研究概述了不同的肠道微生物如何代谢食物化合物，从而影响我们的健康。该团队的工作有望根据肠道中特定微生物基因对食物的反应来定制个性化营养，从而有可能解决糖尿病和癌症等疾病。

“肠道健康”在美食爱好者和营养师中越来越受欢迎，这是有原因的。我们肠道中栖息的数以万亿的微生物和细菌在各种健康结果和疾病中发挥着至关重要的作用。

耶鲁大学微生物科学研究所的研究人员在满足个人肠道健康需求的循证个性化营养方面取得了重大进展。

安德鲁·古德曼的实验室创建了第一张综合图，展示了特定食物中的分子如何与我们独特的肠道细菌相互作用。

他们的发现最近发表在《细胞》杂志上。

在早期对药物和肠道细菌的研究基础上，科学家开始了解为什么不同的人对相同的食物有不同的反应。

“我们知道饮食对我们的健康至关重要，并且会影响我们的微生物群。”古德曼实验室前博士后研究员、该研究的第一作者伊丽莎白·卡尔普 (Elizabeth Culp) 解释道。

虽然大量研究描述了纤维等“常量营养素”对我们的肠道微生物群的影响，但令人惊讶的是，人们对食物中其他小分子成分如何导致健康问题知之甚少。

“除了科学文献中的轶事例子外，关于人们可以通过哪些饮食改变来帮助他们控制糖尿病或癌症等疾病的风险因素的证据很少。”卡尔普说：“这可能是因为我们的微生物群对食物中存在的相同分子有不同的反应。”

科学家设计了食物中的小分子与肠道中不同细菌之间相互作用的系统图谱。

这项研究是首次描述负责膳食化合物代谢转化的特定微生物基因以及膳食化合物如何改变我们的微生物组的机制。

科学家们利用耶鲁大学西校区分析中心的液相色谱-质谱法，将不同的分子与肠道细菌相结合，为大约 150 种饮食中的“外来生物”化合物创建了生长模型和图谱。耶鲁大学基因组分析中心的测序使该团队能够测量人类肠道群落组成的变化程度。

“我们对这种多变性程度感到惊讶，”古德曼说，他是 CNH Long 教授、微生物发病机制主席、微生物科学研究所 (MSI) 主任。“同样的饮食成分可能会极大地重塑某些人的肠道微生物群落，而对其他人的微生物群几乎没有影响。”

分子图谱提供了一种机制来解释不同人之间的不同反应，展示了饮食化合物如何影响肠道微生物的生长以及该化合物如何被微生物群落代谢改变。

预测一个人对某种食物的反应——以及最终如何影响他们的健康——仍然很困难。然而，这些发现为了解不同人之间的代谢反应如何不同以及这些差异如何影响我们肠道中“好”或“坏”细菌的生长奠定了基础。

“如果我们能够弄清楚决定微生物群如何对食物中的分子作出反应的特定微生物基因，以及这些基因在不同人的微生物群中有何不同，那么与癌症、糖尿病或胃肠道感染等疾病的相关性就会开始变得有意义，”现任波士顿 Empress Therapeutics 科学家的卡尔普总结道：“这是制定个性化营养策略的定制饮食建议的第一步。”

参考文献：“膳食外来生物的微生物转化塑造肠道微生物组组成”，作者：Elizabeth J. Culp、Nora T. Nelson、Andrew A. Verdegaal 和 Andrew L. Goodman，2024 年 9 月 24 日， Cell。DOI ：10.1016/j.cell.2024.08.038

MSI 实验室成员 Andrew Verdegaal 和 Nora Nelson 是该研究的另外两位作者。

作者：耶鲁大学乔恩·阿瑟顿

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