腸道菌群是一個(gè)復(fù)雜的微生物生態(tài)系統(tǒng)，與腸道菌群維持互惠共生關(guān)系對(duì)于人類健康至關(guān)重要。這種共生關(guān)系中最值得注意的一個(gè)例子就是發(fā)酵碳水化合物產(chǎn)生短鏈脂肪酸：人類宿主的飲食為細(xì)菌生長(zhǎng)提供不易消化的碳水化合物；而細(xì)菌產(chǎn)生短鏈脂肪酸作為回報(bào)，為結(jié)腸細(xì)胞提供能量底物、減輕炎癥反應(yīng)、調(diào)節(jié)飽腹感等等。短鏈脂肪酸產(chǎn)生的缺乏與許多疾病有關(guān)，包括2型糖尿病。

近日，上海交通大學(xué)趙立平教授團(tuán)隊(duì)發(fā)表在國(guó)際頂尖雜志《Science》上的一項(xiàng)重量級(jí)研究成果發(fā)現(xiàn)，給2型糖尿病患者補(bǔ)充大量不同的膳食纖維可以選擇性地促進(jìn)一組產(chǎn)短鏈脂肪酸的腸道細(xì)菌的富集，這一組細(xì)菌的多樣性和豐度越高，患者的糖化血紅蛋白（HbA1c）水平改善越多，也就是血糖改善越好，這部分通過增加胰高血糖素樣肽-1的產(chǎn)生來實(shí)現(xiàn)。促進(jìn)這些有益細(xì)菌的富集也大大減少了代謝產(chǎn)生有害化合物（比如吲哚和硫化氫）的有害細(xì)菌的豐度，這也使得腸道更加健康。因此，通過有效地補(bǔ)充恰當(dāng)?shù)纳攀忱w維可以重新平衡腸道菌群，恢復(fù)腸道細(xì)菌與人類宿主的互惠共生關(guān)系，降低血糖和體重，并可能為預(yù)防和治療2型糖尿病的新營(yíng)養(yǎng)學(xué)方法鋪平道路。

然而，另一方面，在2017年11月1日在線發(fā)表在《Gut》雜志上的一項(xiàng)研究發(fā)現(xiàn)，全谷物飲食并不能改變具有代謝綜合征高風(fēng)險(xiǎn)的健康人群的胰島素敏感性和腸道菌群組成，但是可以降低體重和全身低度炎癥。

某些膳食纖維可能成為治療2型糖尿病的一部分

腸道微生物在對(duì)食物攝入的反應(yīng)中發(fā)揮著一系列的作用；一些慢性疾病，如2型糖尿病，部分是由于腸道細(xì)菌發(fā)酵碳水化合物產(chǎn)生的短鏈脂肪酸的缺乏而引起的。

以前的一些臨床試驗(yàn)表明，增加不可消化但可發(fā)酵的碳水化合物膳食纖維的攝入有助于緩解2型糖尿病，但治療反應(yīng)卻差異很大。腸道中有數(shù)百種細(xì)菌都有發(fā)酵碳水化合物產(chǎn)生短鏈脂肪酸的能力。為了提高膳食纖維干預(yù)的臨床效果，我們必須了解當(dāng)碳水化合物的攝入增加時(shí)腸道菌群到底是如何反應(yīng)以及如何相互作用的。

趙教授發(fā)表在《Science》雜志上的研究中，2型糖尿病患者被隨機(jī)分為兩組：一組為對(duì)照組，他們按照中國(guó)中國(guó)糖尿病協(xié)會(huì)患者教育和膳食指南接受常規(guī)治療；另一組為高膳食纖維飲食治療組，他們接受規(guī)定的飲食，包括全谷物、中國(guó)傳統(tǒng)藥用食物和益生元。

接下來，研究人員描述了患者腸道菌群的動(dòng)態(tài)特征及其對(duì)患者葡萄糖穩(wěn)態(tài)的影響，包括了解膳食纖維的增加是如何改變腸道菌群的整體組成的。

糖化血紅蛋白（HbA1c）水平是研究人員主要關(guān)注的指標(biāo)。一開始，HbA1c的水平在兩組中均以時(shí)間依賴的方式顯著下降；然而，從第28天開始，高膳食纖維治療組的下降幅度更大。

在第12周干預(yù)結(jié)束時(shí)，高膳食纖維治療組中獲得足夠的血糖控制（HbA1c < 7%）的患者比例顯著高于對(duì)照組（89% vs 50%）。

在鑒定的141種產(chǎn)短鏈脂肪酸的腸道細(xì)菌中，大量膳食纖維的攝入促進(jìn)了其中15種細(xì)菌的大量富集，這些細(xì)菌最有可能參與到促進(jìn)健康的過程中，它們促進(jìn)2型糖尿病患者腸道微生態(tài)系統(tǒng)中缺乏的短鏈脂肪酸大量產(chǎn)生，主要是丁酸和乙酸。促進(jìn)這群產(chǎn)短鏈脂肪酸的細(xì)菌活性，不僅增強(qiáng)其有益功能，而且可以幫助維持一個(gè)使有害細(xì)菌遠(yuǎn)離的腸道環(huán)境。這一組細(xì)菌的多樣性和豐度越高，患者的HbA1c水平改善越多，也就是血糖改善越好。

這表明，不可消化但可發(fā)酵的碳水化合物的攝入增加已經(jīng)足夠引起2型糖尿病患者臨床相關(guān)代謝的改善。針對(duì)這群腸道細(xì)菌的膳食纖維最終可能成為2型糖尿病患者的飲食建議和治療的主要部分。

全谷物的健康益處不依賴于腸道菌群的變化

與此同時(shí)，發(fā)表在《Gut》雜志上的研究中，60名有代謝綜合征高風(fēng)險(xiǎn)的健康丹麥成人被納入一項(xiàng)隨機(jī)交叉試驗(yàn)，進(jìn)行兩個(gè)為期8周的飲食干預(yù)，包括全谷物飲食和精制谷物飲食。兩個(gè)8周干預(yù)期之間存在一個(gè)大于6周的清除期。

全谷物飲食的攝入與能量攝入和體重降低以及血清炎癥標(biāo)記物水平顯著減少，比如白介素6（IL-60）和C反應(yīng)蛋白（CRP）。

然而，與精制谷物飲食相比，全谷物飲食并不能顯著改變腸道菌群的組成，也不影響葡萄糖穩(wěn)態(tài)。因此，富含全谷物的特定飲食的健康益處似乎不依賴于腸道菌群組成的變化，至少在8周的飲食干預(yù)期內(nèi)。

全谷物的攝入對(duì)具有代謝綜合征高風(fēng)險(xiǎn)的成年人的亞臨床炎癥血液標(biāo)志物具有有益的影響；對(duì)于那些具有炎癥相關(guān)疾病風(fēng)險(xiǎn)的人，應(yīng)該鼓勵(lì)全谷物的攝入。