一种新型的以微生物组为导向的食物可促进生长

根据在孟加拉国进行的概念验证临床试验的结果，专门设计用于修复营养不良儿童肠道微生物组的新型治疗性食品在促进生长方面优于标准疗法。

这项研究由圣路易斯华盛顿大学医学院和孟加拉国达卡国际腹泻病研究中心(icddr，b)的跨学科研究人员小组进行，旨在通过配方来补充营养不良儿童的饮食其中包含根据成分增强关键的促进肠道微生物的能力而选择的本地可得的文化可接受食品。这项工作支持这样的观念，即婴儿和儿童的健康成长与其出生后肠道微生物群落(或微生物群落)的健康发展密切相关。

研究结果在线发表在《新英格兰医学杂志》上。

根据世界卫生组织的数据，儿童营养不良是一项全球性的重大健康挑战，全球范围内影响着1.5亿五岁以下儿童，对南亚和撒哈拉以南非洲地区的影响尤其严重。正在进行的大流行进一步加剧了这个问题。许多研究表明，营养不良不仅是由于粮食不安全所致，还反映了多种因素的综合作用，其中包括肠道微生物组的重要作用，而肠道微生物组在营养不良的儿童出生后的头两年无法正常发展。

营养不良已被证明极度难以治疗—标准卡路里密集的治疗食品已被证明可以预防营养不良儿童的死亡，但不能有效地克服生长发育迟缓和营养不良的其他破坏性影响，包括大脑发育，骨骼生长和免疫力下降”，资深作者Jeffrey I. Gordon，医学博士，Robert J. Glaser杰出大学教授，医学院爱迪生基因组科学与系统生物学家庭中心主任说。“为了解决这个问题，我们正在调查修复营养不良儿童的发育不良的微生物群落是否会影响他们的成长。这是营养不良的儿童中首次将针对微生物组的治疗性食品与标准疗法进行比较。而且，它产生了更高的体重增加率，这是该试验的主要临床结果。”

该小组在孟加拉国进行的一项为期一个月的前期临床试验研究已经提供了证据，证明以微生物组为导向的治疗性食品对少数接受该治疗的儿童有好处;然而，这项研究的规模或持续时间不足以证实新食物对生长的影响。目前为期三个月的临床试验由icddr，b的执行董事MBh博士Tahmeed Ahmed负责，涉及118名12至18个月的儿童，他们生活在孟加拉国达卡的米尔普(Murpur)城市贫民窟。所有这些儿童都被诊断出患有急性营养不良，在这种情况下，身体消耗了脂肪，分解了肌肉，导致浪费或体重减轻。免疫系统也被削弱，使这些儿童更容易患其他疾病。

艾哈迈德说：“这项工作是基于我们的研究得出的，研究表明肠道微生物组的紊乱是造成儿童营养不良的原因。” “我们已经成功地使用了一种由当地食材制成的食物来修复肠道菌群的紊乱，从而改善了接受食物的儿童的成长。在这个令人遗憾的时代，我们仍然遭受惊人的营养不良和折磨的儿童人数之多，我们的发现以微生物为导向的辅助食品可以改变游戏规则。”

在本研究中，一半的孩子被随机分配接受微生物组指导的治疗食品，另一半则接受标准的治疗食品，该食品并非旨在修复肠道微生物组。这种新的针对微生物组的食品包含鹰嘴豆，大豆，香蕉和花生的混合物，该成分是该小组在早期临床前模型中发现的用于修复肠道微生物组的成分，还包括其他成分。标准的治疗食品是基于大米和小扁豆的食品，每份食品所含的热量比针对微生物组的食品多20%。

这些孩子每天两次接受25克分配的治疗性食品，持续三个月。在整个干预期间和停止治疗后的一个月内，定期测量儿童的身高，体重和上臂中段。还要在不同时间收集血液和粪便标本，以评估血液中近5,000种蛋白质的水平变化，并量化疗法对粪便样品中特定有益微生物的影响。

研究人员发现，与标准治疗性食物相比，接受微生物组指导的食物组的儿童体重和他们的上臂中部的变化率明显更高。在儿童停止接受营养干预后一个月，这种生长优势就得以维持，这是迄今为止要分析的最新时间点。

共同第一作者罗伯特·陈(Robert Chen)说：“当我们观察用于评估急性营养不良的标准临床测量方法时，即以身高比重z评分，两个治疗组之间的差异在停止治疗后一个月甚至更为显着。” ，是戈登实验室的一名博士生。“如果这种增长率保持一年，我们估计身高比重z评分将提高近一个完整的标准差。

Chen补充说：“患有严重营养不良的儿童的体重通常会下降或在最佳情况下会保持稳定，因此，如果这种推断持续下去，这将是生长结果临床上的重大改善。”

共同第一作者，国际腹泻病研究中心助理科学家Ishita Mostafa说：“我们继续监测并收集这些儿童的样本;这对于确定这种新疗法的效果是否确实能够持久有效至关重要。时间，或者是否需要将干预措施维持更长的时间。”

研究人员还发现，在粪便样本中发现的一组23个细菌菌株与接受微生物组指导的儿童的体重增加率增加有关。21个菌株呈正相关，这意味着更多的肠道细菌与生长增加有关。而且两个菌株呈负相关-意味着这些肠道细菌的减少与生长的增加有关。微生物指导的食物被发现可以增加21种正相关菌株的水平，并降低两种负相关菌株的水平。

此外，研究人员发现血液样本中的70种蛋白质与体重增加呈正相关，与标准干预相比，在微生物组指导的治疗后其蛋白质水平出现了更大的改善。

戈登说：“这些蛋白质是骨骼生物学，神经发育和免疫功能的关键调节剂。” “我们发现这种食物可以滋养和扩大有益微生物的数量，并伴随着人类宿主中有益蛋白质水平的提高，从而对生长产生影响。

戈登补充说：“尽管新食物的热量密度比标准食物低20%，但接受这种新型食物的儿童的体重改善率却明显更高，尽管这种食物的热量密度比标准食物低20%。” “这表明肠道微生物组的修复，而不仅仅是额外的卡路里，是这些儿童健康成长的关键。”

由比尔和梅琳达·盖茨基金会资助的戈登和艾哈​​迈德领导的研究小组计划开展进一步的研究，以研究培育有益肠道微生物的治疗性食品是否可以帮助世界其他地区营养不良的儿童。这涉及一项开发微生物控制食品的计划，该食品含有独特但功能上“生物仿制药”的成分，这些成分易于为居住在其他国家/地区的父母和儿童获得，负担得起并在文化上可以接受。此外，戈登和他的同事计划调查在年轻的年龄和更长的时间范围内修复功能失调的肠道微生物群落是否会产生更大的影响。

共同作者迈克尔·巴拉特(Michael J. Barratt)表示：“在世界卫生组织(World Health Organization)建议的六个月母乳喂养期之后，我们认为可能有一个早期的窗口来介绍这些类型的以微生物组为导向的治疗性食品，并且可能会产生更大的影响。”华盛顿大学肠道微生物组和营养研究中心主任，病理学和免疫学副教授，博士。

研究人员还计划进行研究，以研究以微生物为指导的治疗性食品在怀孕期间的益处，以确定它们是否不仅可以改善营养不良母亲的肠道微生物组，还可以促进健康的肠道微生物群落向婴儿的传播，从而帮助他们打破疾病。营养不良的代际营养不良周期。

戈登补充说：“我们还正在探索将这种新型治疗性食品进行临床试验的可能性，这些儿童将从圣路易斯的营养干预中受益。我们处于这一过程的最早阶段，开始与成员互动必须确保社区领导者，社区成员，父母和照顾者充分参与该过程，我们才能开始其中的一项试验。”

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