在我们的身体里,肠道是一个热闹非凡的“微生物王国”,数以万亿计的细菌在这里与人类共生共存,它们对免疫发育、营养吸收等起着至关重要的作用。而最近,以色列理工学院的一项研究,如同在这个“王国”里投下了一颗震撼弹,揭示了饮用含白糖的软饮料会让肠道细菌的DNA发生“翻转”,进而改变宿主的免疫状态,这一发现让我们对日常饮食与健康的关联有了全新的认识。

肠道细菌的“适应法宝”——DNA倒位
肠道环境时刻受到饮食、健康状态等因素的影响,为了生存,肠道细菌进化出了强大的“适应力”,也就是“功能可塑性”。DNA倒位就是它们适应环境变化的关键机制之一,就像一个“基因开关”。细菌基因组中存在一些可反向排列的DNA片段,通过翻转这些片段,细菌能快速开启或关闭特定基因的表达,从而在不同环境中“切换”功能。该研究团队此前的研究就发现,这种机制能帮助肠道细菌应对环境压力,保护自身生存。
研究主角——多形拟杆菌
此次研究的主角是多形拟杆菌,它在人体肠道中占比极高,不仅能分解人体无法消化的复杂多糖,还在预防肠道炎症、加固肠道粘液屏障、抵御病原体入侵等方面发挥核心作用,它的“状态变化”对人体健康影响深远。
层层递进的实验证据
人体队列分析
研究人员分析了炎症性肠病(IBD)患者和健康人的肠道菌群数据,发现多形拟杆菌的DNA倒位频率与饮食密切相关。饮用含白糖的软饮料与一个关键区域(PVR2)的DNA倒位显著相关,常喝软饮料的人群中,该区域的“反向排列”比例明显更高,且这与高淀粉、加工肉类等饮食成分也存在关联,提示饮食会改变细菌基因状态。
小鼠实验
研究团队给无菌小鼠单定植多形拟杆菌后,一组饮用含9%白糖的水,另一组饮用普通水。仅7天后,饮用白糖水的小鼠粪便中,多形拟杆菌PVR2区域的反向取向比例显著升高,而对照组几乎无变化。这种基因层面的改变引发了免疫响应,如脾脏和肠系膜淋巴结中具有免疫记忆功能的CD8⁺CD62L⁺T细胞比例显著下降,结肠组织中促炎因子IL – 6的表达下调,紧密连接蛋白ZO – 1的表达也降低,粪便中短链脂肪酸浓度显著降低。而且,停糖后,细菌与免疫能逐步“复位”,说明减少白糖摄入,细菌的基因状态和宿主免疫功能就能逐步“修正”。
体外实验
在体外培养多形拟杆菌,观察其在蔗糖环境中的变化。结果显示,在含蔗糖的培养基中,多形拟杆菌的多个多糖利用位点(PULs)和荚膜多糖(CPSs)基因发生DNA倒位。细菌分泌到培养基中的物质能显著激活小鼠脾细胞,当培养基经煮沸处理后,免疫调节效应明显减弱,提示细菌分泌的蛋白质可能是介导免疫影响的关键分子。
研究意义与展望
这项研究清晰展现了白糖(尤其是蔗糖)→多形拟杆菌DNA倒位→细菌蛋白质表达改变→宿主免疫细胞比例与细胞因子分泌异常→肠道屏障功能受影响的路径。它强调了研究营养对微生物组和健康状态复杂影响的重要性,未来有望为人类受试者量身定制饮食建议,改善免疫系统状态和整体健康。下次当你拿起含糖饮料时,或许该多想想它对你肠道细菌和免疫系统的潜在影响。