在最近发表于《自然医学》的一项研究,科研人员评估了纯素食和生酮饮食对人体免疫反应和肠道微生物群的影响。
背景 营养显著影响生理过程，包括免疫调节，为癌症和慢性炎症等疾病的饮食疗法提供了潜力。
研究表明，低脂纯素食或素食饮食可以降低炎症和心脏病风险，而生酮饮食可能有益于某些癫痫类型并减少神经炎症。然而，饮食对人体免疫力的确切影响仍不清楚。饮食选择不仅影响营养摄入，还影响肠道微生物群，这对健康至关重要。
尽管动物研究显示了饮食-微生物-免疫之间的明确关系，但其对人类免疫力的影响却鲜为人知。需要进一步研究以充分了解不同饮食和人类免疫反应之间的复杂相互作用，从而能够开发量身定制的营养干预措施以改善健康结果。
关于研究 本研究于2019年4月至2020年3月在美国国立卫生研究院（NIH）临床中心进行。这项研究的参与者年龄在18-50岁之间，没有代谢和心血管疾病。参与者被告知研究的风险，表示同意并被随机分配，首先遵循纯素食或生酮饮食两周，然后切换到替代饮食。
按照膳食指南准备膳食，并监测摄入量。参与者的血液样本被收集用于各种分析，包括流式细胞术、转录组学、蛋白质组学和代谢组学。该研究还利用收集的粪便样本对肠道微生物组研究。然而，并非所有参与者都同意广泛的数据共享，这限制了一些数据的采集和可用性。
尽管具体的样本量是探索性的，但该研究从统计学角度评估了主要和次要结果。饮食干预包括设计膳食，以确保坚持各自的饮食。分析了这些饮食对各种健康指标的影响，但研究人员没有忽视对饮食分配的影响。
血液样本经过多次分析处理。分离外周血单核细胞（PBMCs）进行流式细胞术和核糖核酸（RNA）分析。对血液和血浆样本的分析为饮食对免疫系统和代谢途径的影响提供了见解。
研究结果 在这项研究中，20名参与者接受了交叉饮食干预，以随机顺序分别摄入高脂肪、低碳水化合物的生酮饮食和低脂肪、高碳水化合物的纯素食饮食两周。两种饮食都以非淀粉类蔬菜为基础，但在其他成分上有很大不同：生酮饮食包括动物性产品，而纯素食饮食则包括植物性食物。不同饮食之间的营养摄入差异显著，尤其是脂肪酸和氨基酸。
该研究评估了这些饮食对参与者免疫细胞、基因表达、蛋白质组成、肠道微生物群和代谢特征的影响。进行了各种分析，包括流式细胞术、蛋白质组学、微生物组测序、RNA测序和代谢组学，但由于样本可用性的原因，并非所有参与者都对数据集做出了贡献。
流式细胞仪显示，无论饮食顺序如何，两种饮食均诱导免疫细胞组成发生显著变化。生酮饮食显著增加了某些免疫细胞如活化调节细胞的频率T细胞和自然杀伤（NK）细胞，而纯素食饮食显示活化的T辅助细胞和NK细胞增加。
全血的RNA测序突出了与每种饮食相关的不同基因表达模式。生酮饮食与适应性免疫相关的上调途径有关，如T细胞激活，而纯素食饮食显示出不同的影响。此外，蛋白质组学分析表明，生酮饮食可能对蛋白质分泌和清除有更广泛的影响，对饮食的反应存在明显的性别差异。
微生物组分析没有显示出饮食之间的明显区别，但显示出成分的显著变化，尤其是在生酮饮食之后。这种饮食导致与氨基酸和维生素生物合成相关的微生物途径显著减少，可能是由于饮食中的高氨基酸含量减少了对微生物来源的氨基酸的依赖。
代谢组学分析进一步证明，饮食显著影响宿主的代谢，特别是脂质谱。跨数据集的相关性分析显示了高度互联的网络，这主要是由与氨基酸、脂质和免疫系统相关的因素驱动。这种复杂的相互作用突出了饮食对宿主生理的深远影响，包括免疫反应、肠道微生物群和代谢过程。
Journal reference:
Link, V.M., Subramanian, P., Cheung, F. et al. Differential peripheral immune signatures elicited by vegan versus ketogenic diets in humans. Nat Med (2024). doi: https://doi.org/10.1038/s41591-023-02761-2
https://www.nature.com/articles/s41591-023-02761-2
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