这些发表在《自然-通讯》上的发现来自捷克科学院生物学中心的寄生虫学家。
科学家为何研究肠道蠕虫
在人类历史的大部分时间里,肠道寄生虫是消化系统的正常组成部分。然而,在工业化国家,由于卫生条件的改善和现代医学的发展,它们已变得不那么常见。与此同时,自身免疫性疾病和炎症性肠病却变得越来越普遍。
这一趋势促使研究人员在大约二十年前开始调查某些肠道蠕虫是否可用于治疗炎症性疾病。这种方法被称为蠕虫疗法,已显示出前景,但其结果并不一致。
“然而,蠕虫疗法的结果一直不一致——有时蠕虫能抑制炎症,有时则不能。这就是为什么我们要关注那些可能影响它们在肠道中作用的因素,”捷克科学院生物学中心寄生虫学研究所的凯特琳娜·伊尔库说。
团队的研究指向了一个主要因素:宿主饮食中膳食纤维的含量。
纤维如何改变蠕虫行为
为了更好地理解这种联系,研究人员考察了一种肠道寄生虫对不同水平膳食纤维的反应。他们使用了鼠绦虫Hymenolepis diminuta(缩小膜壳绦虫),这是一种非致病性物种,因其已知的抗炎特性,常被用于研究寄生虫、肠道微生物和免疫系统之间的相互作用。
他们的实验揭示了富含纤维和缺乏纤维的饮食之间存在显著差异。
“我们发现,当饮食中含有高比例的结构性纤维时,绦虫不仅状态极佳,还能在宿主体内诱导抗炎反应。当缺乏纤维时,蠕虫会进入一种类似哺乳动物冬眠的节能状态,其抗炎作用也随之消失,”伊尔库解释道。
当动物食用低纤维饮食时,绦虫的体型要小好几倍,从未达到性成熟,也无法产卵。基因检测还显示,基因表达发生了广泛变化,影响了蠕虫的发育、代谢和繁殖。
纤维重塑肠道微生物组
研究人员还发现,膳食纤维改变了宿主的肠道微生物组。
富含纤维的饮食促进了与健康肠道环境相关的细菌生长。相比之下,西式饮食降低了微生物多样性,并使与菌群失调相关的细菌变得更加丰富。宿主的免疫反应差异也反映了这些微生物变化。
据研究人员称,这项研究强调了饮食对整个肠道生态系统的影响有多么强烈,从寄生虫和微生物到免疫系统本身。
卫生组织通常建议成年人每天摄入约25至30克纤维,然而许多西方国家的平均摄入量低于这一水平。相比之下,传统人群估计每天摄入80至120克纤维。
以往的研究表明,膳食纤维过少会削弱肠道微生物组,其在消化健康以及免疫功能、大脑健康和心理健康方面都发挥着重要作用。微生物失衡与过敏、抑郁、焦虑以及包括阿尔茨海默病在内的神经退行性疾病的较高风险有关。