放大的照片顯示了對(duì)照組小鼠的結(jié)腸切片和喂食高糖飲食7天的小鼠。在給予葡萄糖的小鼠中，將結(jié)腸上皮襯里(底部)與糞便含量分開的保護(hù)性粘液較薄。圖片來源：UT西南醫(yī)學(xué)中心
高糖飲食的小鼠發(fā)展為更嚴(yán)重的結(jié)腸炎，這是一種炎癥性腸病(IBD)，研究大腸的研究人員發(fā)現(xiàn)，更多的細(xì)菌可以破壞腸道保護(hù)性粘液層。
“結(jié)腸炎是美國和其他西方國家的主要公共衛(wèi)生問題，”領(lǐng)導(dǎo)這項(xiàng)研究的哈桑扎基(Hasan Zaki)博士說，該研究出現(xiàn)在當(dāng)今的《科學(xué)轉(zhuǎn)化醫(yī)學(xué)》中。“從公共衛(wèi)生的角度來看，這非常重要。”
結(jié)腸炎可引起持續(xù)性腹瀉，腹痛和直腸出血。根據(jù)疾病控制與預(yù)防中心的數(shù)據(jù)，患有IBD(包括克羅恩氏病)的美國成年人數(shù)量從1999年的200萬上升到2015年的300萬。UT西南病理學(xué)教授扎基說，此外，結(jié)腸炎開始在兒童中出現(xiàn)，這些兒童歷來沒有患過這種疾病。
扎基說，由于該疾病在西方國家的患病率高得多，因此研究人員已將高脂肪，高糖和高動(dòng)物蛋白的西式飲食作為可能的危險(xiǎn)因素。他說，雖然發(fā)現(xiàn)高脂飲食會(huì)引發(fā)IBD，但糖的作用一直存在爭議。
這項(xiàng)新的研究指出糖是主要嫌疑人，特別是在食品工業(yè)在1960年代開發(fā)的高果糖玉米糖漿中發(fā)現(xiàn)的葡萄糖，然后被越來越多地用于使軟飲料和其他食品變甜。這項(xiàng)研究表明：“在同一時(shí)期，西方國家IBD的發(fā)病率也在增加，尤其是在兒童當(dāng)中。”
UT西南研究人員為小鼠喂食了含有10%濃度的各種飲食糖(葡萄糖，果糖和蔗糖)的水溶液，持續(xù)7天。他們發(fā)現(xiàn)，遺傳上易患結(jié)腸炎的小鼠或接受誘導(dǎo)結(jié)腸炎的化學(xué)物質(zhì)的小鼠，如果先加糖，就會(huì)出現(xiàn)更嚴(yán)重的癥狀。
然后，研究人員使用基因測(cè)序技術(shù)來識(shí)別接受糖療法前后小鼠大腸中發(fā)現(xiàn)的細(xì)菌的類型和患病率。根據(jù)這項(xiàng)研究，在接受糖處理7天后，那些攝入蔗糖，果糖，尤其是葡萄糖的人的腸道內(nèi)微生物數(shù)量發(fā)生了顯著變化。
已知會(huì)產(chǎn)生粘液降解酶的細(xì)菌(如阿克曼氏菌)數(shù)量更多，而被認(rèn)為是好細(xì)菌且常在腸道中發(fā)現(xiàn)的其他一些類型的蟲子(如乳酸桿菌)變得不那么豐富。
研究人員看到了保護(hù)大腸內(nèi)壁的粘液層變薄的證據(jù)，以及其他細(xì)菌感染的跡象。該研究解釋說：“粘液層可以保護(hù)腸粘膜組織免受腸道菌群的浸潤。” “用葡萄糖處理過的小鼠中降解黏液的細(xì)菌(包括阿克曼黏液和脆弱擬桿菌)的含量較高，因此可能是腸道黏液屏障的潛在危險(xiǎn)。
來自對(duì)照小鼠和用糖，葡萄糖和果糖處理過的小鼠的結(jié)腸，對(duì)粘蛋白Muc2(紅色)染色。圖片來源：S。Khan等人，《科學(xué)轉(zhuǎn)化醫(yī)學(xué)》(2020年)
研究繼續(xù)說：“由于粘液層的腐蝕，在用葡萄糖處理的小鼠中，腸道細(xì)菌與大腸的上皮層非常接近。” “突破上皮屏障是腸道炎癥的關(guān)鍵起始事件。”
該研究報(bào)告說，盡管葡萄糖的作用最大，但“所有三種簡單的糖都深刻改變了腸道菌群的組成。” 先前的研究表明，人類和小鼠的腸道菌群都可以隨著飲食的變化而迅速變化。扎基說：“我們的研究清楚地表明，您確實(shí)必須注意自己的食物。”
在發(fā)現(xiàn)食糖小鼠的腸道菌群發(fā)生變化后，研究人員將食糖處理小鼠的糞便喂給了其他小鼠。這些小鼠發(fā)展為更嚴(yán)重的結(jié)腸炎，表明葡萄糖誘發(fā)的對(duì)結(jié)腸炎的易感性可以與患病動(dòng)物的破壞性腸道菌群一起傳播。
扎基說，他現(xiàn)在計(jì)劃研究高糖攝入量是否以及如何影響其他炎癥性疾病的發(fā)展，例如肥胖，脂肪肝和阿爾茨海默氏癥等神經(jīng)退行性疾病。
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