背景介绍
克罗恩病 (CD) 是炎症性肠病 (IBD) 的主要类型之一，是一种慢性复发性的胃肠道炎症状态。流行病学研究显示，西方国家的 CD 发病率显著上升，尤其是在儿童群体中。IBD 的发病机制涉及宿主遗传和环境影响，其中饮食和肠道微生物群是关键的病因因素。
全肠内营养 (EEN) 是小儿 CD 的一线治疗方案，在成人患者中也显示出疗效。EEN 指的是聚合液体配方，通常不含纤维。在 EEN 进行 6-8 周后重新引入常规饮食，通常会导致炎症和疾病活动的复发。EEN 已被证明能够驱动肠道微生物群组成的变化，但在停止 EEN 后高复发率表明存在一种 CD 相关的微生物群，这种微生物群能够在饮食干预后重新建立。CD 伴随着细菌多样性的减少、组成和功能变化，以及微生物群与宿主之间代谢回路的破坏。尽管最近的研究发现 EEN 在实验性结肠炎模型中介导保护性功能，但人类研究显示抗生素干预后肠道微生物群的恢复不完全。因此，目前尚缺乏 EEN 介导的肠道微生物群变化作为治疗效果潜在原因的功能证据。
文章通过对未接受治疗的小儿 CD 患者进行综合微生物群和代谢物分析，识别 EEN 保护性特征。中链脂肪酸 (MCFAs) 直接靶向 EEN 保护性特征的细菌，提供了饮食与微生物群变化之间的直接机制联系。此外，建立了一种联合肠道化学反应器到小鼠转移的方法，以功能性验证 CD 患者微生物群中 EEN 介导的保护性变化。证明 EEN 直接塑造微生物群以介导未接受治疗的 CD 患者的保护功能，通过明确的患者间变化，产生时间和个体上可变的菌株特征。
文章亮点
2. EEN 产生时间和个体上可变的微生物群特征
3. 中链脂肪酸将 EEN 与克罗恩病患者微生物群的变化联系起来
4. 在化学反应器和无菌模型中验证了保护性微生物群功能
图文赏析
图2 MCFA(LA, DA, and octanoic acid [OA])诱导的翻译活性肠道细菌的激活
图3 在EEN过渡期间的物种和品系更替
图4 利用体外发酵和非生物人源化小鼠对肠道微生物依赖的EEN功效进行功能验证
图5 与Il10−/−小鼠活动性或非活动性疾病相关的菌株
总结与意义
排他性肠内营养 (EEN) 是小儿克罗恩病 (CD) 的一线治疗方法，但其保护机制仍不清楚。文章建立了一个前瞻性的小儿队列，以表征未接受治疗的 CD 患者对 EEN 的粪便微生物群和代谢物变化的功能（德国临床试验 DRKS00013306）。综合多组学分析识别了来自个体可变微生物群特征的网络集群，以 Lachnospiraceae 和中链脂肪酸作为保护性特征。生物正交非典型氨基酸标记选择性地识别了对中链脂肪酸的反应的细菌种类。宏基因组分析显示出对 EEN 的高菌株水平动态响应。饮食暴露下的粪便微生物群的功能变化进一步通过肠道化学反应器培养和微生物群转移到无菌 Il10 缺陷小鼠中进行了验证。饮食模型条件诱导了个体患者特异性的菌株特征，以防止或引发类似 IBD 的炎症。因此，文章提供了证据表明 EEN 治疗通过明确的功能变化作用于时间和个体上可变的微生物群特征。
通讯作者
Schwerd, Tobias, Dr. med。慕尼黑工业大学研究员，儿科和青少年医学专家。研究课题：饮食和微生物组；粘膜免疫学；炎症性肠病；嗜酸性粒细胞性食管炎。专注于儿科胃肠病学、IBD 和肠道炎症。
