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纤维补充剂是所有良性肛门直肠疾病患者的一线治疗手段。此外,研究发现纤维有助于支持肠道微生物群并减轻炎症;然而,其对结肠黏膜环境的综合影响尚未得到充分阐明。我们评估了混合纤维制剂如何通过对微生物群组成、短链脂肪酸(SCFA)处理以及宿主转录的协同作用,共同塑造直肠黏膜环境。我们评估了37例良性肛门直肠疾病参与者接受为期28天混合纤维干预后的多区室反应(约15 g/天;其中车前子壳7.5 g、小麦糊精8 g),并在补充前(PRE)和补充后(POST)检测微生物群(16S rRNA)、代谢组(GC-MS和LC-MS)以及转录组(亚组,n=10)。采用基因集富集分析(GSEA)检验KEGG通路的变化;采用Spearman相关分析评估相关性,并通过随机森林回归进行基于微生物群的SCFA反应预测。纤维干预后微生物群多样性保持稳定,但有10个黏膜扩增子序列变异(ASV)的丰度发生差异,包括拟杆菌属(Parabacteroides)和Lachnospiraceae NK4A136群;与此同时,SCFA中的丙酸和异丁酸在直肠组织中均有所下降,丁酸在血清中也有所下降。为理解代谢组中的这些变化,我们进一步开展了转录组分析,鉴定出130个差异表达基因,并发现代谢及SCFA相关通路富集。随机森林回归对血清丁酸表现出中等程度的预测信号。总而言之,短期混合纤维补充导致直肠黏膜菌群分类学组成发生选择性变化,并使黏膜代谢及SCFA代谢程序富集,尽管SCFA储量有所减少;这表明,即使是短期使用非处方纤维补充剂,也可能重塑黏膜代谢环境。
纤维补充剂是所有良性肛门直肠疾病患者的一线治疗措施。此外,已有研究发现,纤维有助于支持肠道微生物群并减轻炎症;然而,其对结肠黏膜环境的综合影响尚未得到充分阐明。我们评估了混合纤维制剂如何通过对微生物群组成、短链脂肪酸(SCFA)处理及宿主转录的协同作用,共同塑造直肠黏膜环境。我们对37例良性肛门直肠疾病患者进行为期28天的混合纤维干预(约15 g/天;其中含7.5 g车前子壳和8 g小麦糊精),评估补充前(PRE)和补充后(POST)的多区室反应,包括微生物群(16S rRNA)、代谢组(GC-MS和LC-MS)以及转录组(子集,n=10)。采用基因集富集分析(GSEA)检验KEGG通路的变化;采用Spearman相关分析检验相关性,并通过随机森林回归预测基于微生物群的SCFA反应。纤维干预后微生物群多样性保持稳定,但有10个黏膜扩增子序列变异(ASV)的丰度发生差异,其中包括拟杆菌属(Parabacteroides)和Lachnospiraceae NK4A136群;与此同时,丙酸和异丁酸在直肠组织中的含量均下降,丁酸在血清中的含量也下降。为理解代谢组中的这些变化,我们进一步开展了转录组分析,鉴定出130个差异表达基因,并发现代谢相关通路及SCFA相关通路富集。随机森林回归对血清丁酸捕获到了较弱的信号。综上,短期混合纤维补充导致直肠黏膜分类学组成发生选择性变化,并促进黏膜代谢及SCFA代谢程序的富集,尽管SCFA储备有所减少;这提示,即使是短期使用非处方纤维补充剂,也可能重塑黏膜代谢环境。
📄 原文链接:https://www.biorxiv.org/content/10.64898/2026.09.08.750137v1?rss=1
🏷️ 膳食纤维补充剂 直肠黏膜 肠道微生物群 短链脂肪酸 代谢组学 转录组学