对于营养不良的儿童，一种新型的以微生物群为导向的食物可以促进生长

根据在孟加拉国进行的一项概念验证临床试验的结果，一种专门设计用于修复营养不良儿童肠道微生物群的新型食疗食品在促进生长方面优于标准疗法。

这项研究是由来自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)的一个跨学科研究小组进行的，旨在用一种含有当地可获得的、文化上可接受的食物选择基于成分的能力，以促进关键的生长促进肠道微生物。这项研究支持了这样一种观点，即婴儿和儿童的健康成长与他们出生后肠道微生物群(或微生物群系)的健康发展密切相关。

这项研究的结果发表在网上新英格兰医学杂志。

据世界卫生组织称，儿童营养不良是一项重大的全球卫生挑战，影响到全世界1.5亿多名5岁以下儿童，在南亚和撒哈拉以南非洲影响尤为严重。当前的COVID-19大流行进一步加剧了这一问题。许多研究表明，营养不良并不是由于食品不安全它反映了多种因素的结合，包括肠道微生物的重要作用，在营养不良儿童的头两年里，肠道微生物无法正常发育。

"事实证明，营养不良极其难以治疗——已证明，标准高热量食疗食品可以防止营养不良儿童的死亡，但对于克服发育迟缓和营养不良的其他破坏性影响，包括大脑发育受损，资深作者杰弗里·i·戈登医学博士说，他是罗伯特·j·格拉泽博士大学杰出教授和医学院爱迪生家庭基因组科学和系统生物学中心主任。“为了解决这个问题，我们正在调查修复营养不良儿童发育不良的微生物群落是否会影响他们的生长。在营养不良儿童中，这是第一次将以微生物群为指导的治疗性食物与标准疗法进行比较;此外，它产生了优越的增重率，这是该试验的主要临床结果。”

一个更早的，一个月长的飞行员的临床研究该小组在孟加拉国进行的研究提供了证据，证明以微生物群为指导的治疗性食物对少数接受这种食物的儿童有好处;然而，这项研究的规模和时间都不足以证实这种新食物对生长的影响。目前为期三个月的临床试验，由icddr,b的执行主任，MBBS博士Tahmeed Ahmed监督，参与了118名12到18个月的儿童，他们住在孟加拉国达卡一个叫Mirpur的城市贫民窟。所有这些儿童都被诊断患有急性营养不良，这种情况下，身体消耗脂肪储备，破坏肌肉，导致消瘦或体重下降。免疫系统也被削弱，使这些孩子更容易感染其他疾病。

艾哈迈德说:“这项工作是基于我们的研究。我们的研究表明，肠道微生物组的紊乱是儿童营养不良的原因。”“我们成功地使用了一种由当地成分制成的食物，来修复肠道微生物群，从而促进接受这种食物的儿童的生长。”在这个时代，我们仍然有数量惊人的儿童遭受营养不良的痛苦和死亡，我们对微生物群指导的补充食物的发现可以改变游戏规则。”

在目前的研究中，一半的儿童被随机分配接受以微生物群为导向的治疗性食物，另一半接受的是标准的治疗性食物，其设计目的不是为了修复肠道微生物群。这种以微生物群为导向的新食物含有鹰嘴豆、大豆、香蕉和花生的混合物，这些成分是研究小组在早期临床前模型中发现的，可以修复肠道微生物群和其他成分。标准的治疗性食物是以米饭和扁豆为基础的，每份食物比以微生物为导向的食物多含约20%的卡路里。

这些儿童每天两次接受25克的治疗性食物，持续三个月。在整个干预期间和停止治疗一个月后，定期测量儿童的身高、体重和中上臂围。血液和粪便标本也在不同时间收集，以评估血液中近5000种蛋白质水平的变化，并量化治疗对粪便样本中特定有益微生物的代表性的影响。

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儿童的体重和中臂周长的变化速度明显更大;这种生长优势在儿童停止营养干预一个月后仍持续存在，这是目前所分析的最新时间点。

“当我们观察评估急性营养不良的标准临床测量——体重与长度的z分——在我们停止治疗一个月后，两个治疗组之间的差异更加显著，”共同第一作者罗伯特·陈说，他是戈登实验室的博士生。“如果这种增长速度保持一年，我们估计体重与长度之比的z值会提高几乎一个完整的标准差。

“急性营养不良的儿童通常体重下降，或者在最好的情况下体重稳定，所以如果这个推断成立，这将是一个重大的临床相关的改善生长结果，”Chen补充说。

国际腹泻病研究中心的助理科学家、共同第一作者Ishita Mostafa说:“我们继续监测和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持久，或者干预是否需要持续更长的时间至关重要。”

研究人员还发现，在粪便样本中发现的23种细菌菌株与接受以微生物群为导向的食物的儿童观察到的体重增加速率相关。21种细菌呈正相关，这意味着这些肠道细菌越多，生长就越快。两种细菌呈负相关，这意味着肠道细菌的减少与增长有关。以微生物群为导向的食物可以提高21种正相关菌株的水平，降低两种负相关菌株的水平。

此外，研究人员在血液样本中发现了70种与体重增加呈正相关的蛋白质，与标准干预相比，以微生物组为导向的治疗后，这些蛋白质的水平有了更大的改善。

“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因子，”戈登说。“我们发现，这种食物可以滋养和扩大有益微生物的丰度，同时促进人体宿主中有益蛋白质的水平，这对生长有影响。”

戈登补充说:“接受健康肠道微生物设计的新型食疗食物的儿童体重的改善速度显著提高，尽管其热量密度比标准食物低20%。”“这表明肠道微生物组，而不仅仅是额外的卡路里，是这些孩子健康成长的关键。”

戈登和艾哈迈德领导的研究小组得到了比尔和梅林达·盖茨基金会(Bill & Melinda Gates Foundation)的资助，他们计划开展进一步的研究，以确定能够培育有益肠道微生物的食疗食品能否帮助世界其他地区营养不良的儿童。这涉及到一个以微生物群为导向的食品开发项目，该食品含有独特但功能上“生物相似”的成分，这些成分很容易获得、负担得起，并为生活在这些其他国家的父母和儿童在文化上接受。此外，戈登和他的同事们计划研究在更年轻的年龄和更长的时间框架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。

“在世界卫生组织推荐的6个月母乳喂养期之后，我们认为可能有一个早期窗口，可以引入这些类型的微生物群指导治疗性食物，可能有更大的影响，”合著者Michael J. Barratt博士说，华盛顿大学(Washington University)病理学和免疫学副教授、肠道微生物组和营养研究中心(Center for Gut Microbiome and Nutrition Research)执行主任。

研究人员还计划研究调查的好处microbiome-directed治疗孕期食物不仅决定他们是否能改善肠道微生物的营养不良的母亲也促进婴儿健康的肠道微生物群的传播,从而帮助我们打破的破坏性代际营养不良循环。

Gordon补充说:“我们也在探索对这种新的治疗方法进行临床试验的可能性食物来孩子们他们会从圣路易斯的营养干预中受益。我们正处于这一进程的最初阶段，开始与当地社区的成员接触。在没有确保社区领袖、社区成员、家长和护理人员充分参与这一过程之前，我们不能开始其中一项试验。”

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