来自美国华盛顿大学圣路易斯医学院和孟加拉国腹泻疾病研究国际中心等研究机构的一个跨学科研究团队采取了一种新方法来解决儿童营养不良这一紧迫的全球健康问题。他们的方法着重关注于通过使用负担得起的文化上可接受的食物中存在的成分选择性地促进关键的促生长的肠道微生物的健康发育。他们的研究支持这样一种观念,即婴儿和儿童的健康成长与他们出生后的肠道微生物群落的健康发育密不可分。相关研究结果发表在2019年7月12日的Science期刊上的两篇论文中,论文标题分别为“Effects of microbiota-directed foods in gnotobiotic animals and undernourished children”和“A sparse covarying unit that describes healthy and impaired human gut microbiota development”。
论文通讯作者、华盛顿大学圣路易斯医学院基因组科学与系统生物学中心主任Jeffrey I. Gordon博士说道,“我们发现与健康儿童相比,营养不良的儿童具有不完全形成的肠道微生物群落。因此,我们着手开发治疗性食品来修复这种[肠道微生物群落]不成熟现象,并确定这种修复是否会恢复健康生长。”
在这两篇论文的第一篇中,论文共同第一作者Jeanette L. Gehrig博士、Siddarth Venkatesh博士和Hao-Wei Chang(他们都是Gordon实验室的成员)描述了他们如何首次使用无菌小鼠,然后是无菌小猪,并且将来自孟加拉国儿童的肠道微生物群落成员移植到这些无菌小鼠和无菌小猪中,以便筛选由孟加拉国使用的辅助食品成分组成的一系列饮食。他们制定了肠道微生物组导向的辅助食品原型(Microbiome-Directed Complementary Food prototype),这种食品原型能够修复移植这两种动物模型中的源自营养不良孟加拉国儿童的未成熟肠道微生物群落,并改善这些动物的健康状况。然后,这些研究人员依照上面描述的双盲控制喂养研究对这种食品原型进行测试。
在第二篇论文中,论文第一作者、Gordon实验室成员Arjun S. Raman博士描述了基于最初由经济物理学领域开发的用于分析经济波动如何影响复杂动态的金融市场的方法,并开发新的计算方法。这种方法提供了新的通用方法来表征人肠道微生物群落的结构----它们的正常发育,它们在营养不良等疾病状态中如何受到干扰,以及它们如何对旨在修复它们的治疗干预措施作出反应。
论文共同作者、华盛顿大学肠道微生物组与营养研究中心执行主任、病理学与免疫学助理教授Michael J. Barratt博士补充道,“有可能一些儿童的肠道微生物群落受到非常严重的破坏,仅靠基于食物的干预措施并不是足够的。我们的来自华盛顿大学和孟加拉国腹泻疾病研究国际中心的研究人员有兴趣研究将特定有益微生物或者它们产生的有益产物与一种肠道微生物组导向的辅助食品原型组合使用的可能性,这是因为我们更加了解这些有益微生物或有益产物是什么。这可能是第二道防线。我们的研究还提供了监测肠道微生物群落发育和捕捉生命早期偏离正常发育的可能性,从而为我们提供了进行预防的机会。”