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腸道微生物已經成為我們健康不可分割的一部分了，腸菌對各種生理病理過程的參與程度超乎我們想像，因此也有很多針對腸菌的干預療法出現，例如糞菌移植（fmt）。
但要知道，想要通過糞菌移植來恢復平衡的腸菌組成，首先需要目標菌群能夠定植，而這又受到飲食等多種因素的影響。近期發表在《自然》雜誌上的一篇論文更是直接拋出了結論，比起糞菌移植，吃什麼才是失衡腸菌能否重建的關鍵。
來自芝加哥大學的科研團隊發現，高脂低纖的西式飲食（wd）會誘發菌群失衡，並使小鼠在抗生素治療後，腸菌重建過程大大減緩。長期的腸菌失調會使小鼠更容易受到病原體的侵染。
進一步的實驗更是表明，糞菌移植能否成功，「吃什麼」才是充要條件，膳食纖維等複雜碳水化合物是微生物群重返多樣性的關鍵。
研究者在86隻無特定病原體（spf）雌性小鼠中進行了實驗。由於小鼠性別並不影響抗生素處理後腸菌的變化模式，所以後面我們就不再討論性別差異了。這些小鼠被分組飼餵4周的標準飲食（rc）和西式飲食，前者低脂高纖，後者則高脂低纖。在飲食基礎上，小鼠又被分別飼餵了72小時的三聯抗生素雞尾酒或對照pbs溶液。後續收集小鼠糞便進行腸菌分析，通過計數菌落形成單位（cfu）來量化腸菌。
實驗結果顯示，在抗生素處理後，cfu計數顯著減少了，而且相對rc小鼠，wd小鼠減少得更加嚴重。在停用抗生素4天後，rc小鼠的cfu計數就已經恢復到了基線水平，但wd小鼠直到7天後都沒能完全復原。
研究者利用16s rrna測序進一步分析了腸菌構成的變化。分析結果顯示，在沒有抗生素處理時，wd小鼠的腸菌多樣性就顯著低於rc小鼠，抗生素處理使得腸菌多樣性急劇下降。
抗生素停用第5天，rc小鼠的腸菌多樣性開始恢復，第11天恢復到了基線的一半以上；而wd小鼠的腸菌多樣性直到第28天仍然水平非常低，這種狀態要持續9周以上。
腸菌多樣性的降低也意味著腸菌功能的缺失。對照kegg目錄，研究者發現，wd小鼠的基因功能豐富度顯著低於rc小鼠，而且抗生素處理後恢復也慢許多。在第28天，rc小鼠的功能基因數已經回升到了基線的69%，但wd組僅有16%。
代謝組分析結果也是類似的，rc小鼠的代謝組變化在第11天就基本恢復，但wd小鼠在第14天時還沒有任何恢復的跡象。研究者著重分析了公認的主要維生素代謝產物短鏈脂肪酸（scfa），發現rc小鼠的乙酸鹽、丁酸鹽、丙酸鹽濃度受抗生素影響並不大，但wd小鼠相應代謝物水平顯著降低、持續到了第28天。
研究者建立了小鼠的代謝動態模型，嘗試分析腸菌恢復過程中的關鍵代謝變化。結果顯示，水蘇糖等複雜碳水化合物的代謝推動了腸菌組成的演替和重建。wd中相對更多的簡單糖促進了單一微生物物種的優勢，使得腸菌多樣性難以恢復。
也就是說，飲食資源的可用性從根本上決定了腸菌與環境的相互作用。
按照這個思路，糞菌移植顯然也會受到飲食成分的影響。研究者給小鼠在抗生素暴露後24小時和第14天分別進行糞菌移植，發現這並不能改善wd小鼠的腸菌。
腸菌失衡的後果可以很嚴重。腸菌多樣性不足會導致小鼠更容易遭受鼠傷寒沙門氏菌（st）等病原體的侵染，即使沒有抗生素處理，wd小鼠也相較rc小鼠更容易感染st，組織學分析可見更嚴重的炎症病理。
研究者在評論文章中指出，這並不意味著糞菌移植沒有意義。在已有的臨床試驗中，糞菌移植已經證明了對艱難梭菌感染等特定腸道感染有治療作用，這項研究則給出了新的提示，在糞菌移植的同時增加飲食干預可能會帶來更好的療效。
當然，一下子改變飲食習慣可能非常困難，研究者計划下一步測試高纖維補充劑是否能夠實現理想的干預效果。
參考資料：
[1]kennedy, m.s., freiburger, a., cooper, m. et al. diet outperforms microbial transplant to drive microbiome recovery in mice. nature (2025). https://doi.org/10.1038/s41586-025-08937-9
[2]https://www.nature.com/articles/d41586-025-01313-7
本文作者丨代絲雨
