科研 | STTT: 生酮饮食改变菌群降低结肠3型淋巴细胞，缓解小鼠结肠炎

2021-06-25 微生态

炎症性肠病(IBD)是一种复杂的慢性炎症性疾病，涉及多种遗传和环境驱动因素。

编译：微科盟Prolemon，编辑：微科盟木木夕、江舜尧。

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导读

炎症性肠病(IBD)是一种复杂的慢性炎症性疾病，涉及多种遗传和环境驱动因素。尽管其发病机制尚不清楚，但越来越多的研究表明，由于膳食摄入对肠道微生物群、屏障功能和黏膜免疫的潜在影响，膳食摄入在IBD发生发展中起着关键作用。目前研究表明单纯肠内营养可以部分缓解克罗恩病，但饮食疗法是否有助于治疗溃疡性结肠炎仍不清楚。生酮饮食(KD)是一种以高脂肪低碳水化合物为特征的饮食疗法，最初用于治疗耐药性癫痫，近年来研究表明生酮饮食可以缓解人类慢性疾病和恶性肿瘤。KD相关的肠道微生物降低了肠道Th17细胞的积累，暗示了其潜在的抗炎作用。尽管越来越多的证据表明KD在多种疾病中的临床应用，但关于KD是否可以缓解肠道炎症，以及其在炎症微环境中对肠道菌群和免疫细胞的影响仍有待探究。

论文ID

原名：Ketogenic diet alleviates colitis by reduction of colonic group 3 innate lymphoid cells through alteringgut microbiome

译名：生酮饮食改变菌群降低结肠3型淋巴细胞，缓解小鼠结肠炎

期刊：Signal Transduction and Targeted Therapy

IF：13.493

发表时间：2021.4.23

通讯作者：秦环龙，马延磊，AjayGoel

通讯作者单位：同济大学附属第十人民医院，复旦大学上海医学院，美国贝克曼研究所

实验设计

结果

1. 在未诱导结肠炎的小鼠中，生酮饮食可改善肠道菌群及相关代谢产物

在诱导结肠炎之前，我们分析了生酮饮食（ketogenic diet，KD）和低碳水饮食（low-carbohydrate diet ，LCD）以及普通饮食（normal diet，ND）对16周饮食干预后小鼠粪便微生物群的影响(图1a)。如图1b所示，KD组和LCD组的Chao1指数明显低于ND组;然而，Shannon指数在KD/LCD组和ND组之间没有显著差异(图1c)。未加权PCoA分析显示KD组、LCD组和ND组之间有明显区别(图1d)。在门水平(图1e)， KD组和LCD组的Firmicutes/Bacteroidetes比值和Proteobacteria的相对丰度均高于ND组。在属水平上(图1f)， KD组中Akkermansia和Roseburia的含量高于其他组，而ND组中Alloprevotella的含量最高。线性判别分析(LEfSe)显示Oscillibacter在LCD组中富集，而Akkermansia、Roseburia和Ruminococcaceae在KD组中富集(图1g，补充图1a)。我们采用PICRUSt和LEfSe (LDA评分>3.0,p < 0.05)分析肠道微生物群的功能潜力，发现与KD和ND组相比，LCD组的微生物群中细菌运动性蛋白和细菌趋化作用增加，而KD组中“细菌侵袭上皮细胞”功能的比例过高(补充图1b)。

为了明确KD和LCD对细菌代谢物的影响，我们采用GC-MS和UHPLC-HRMS/MS对16周饮食干预后的小鼠粪便代谢物谱进行了鉴定。偏最小二乘-判别分析(PLS-DA)评分图显示三组代谢物之间存在明显的分离(Supplementary Fig. 1c)，其中26组差异显著，我们根据其浓度分布分为两个聚类，包括LCD上占优势的代谢物聚类(如:对苯二甲酸、甾胆素)和KD/ND占优势的代谢物聚类(例如l -天冬酰胺、乙醇酸;图1 h)。相关热图显示细菌和代谢物之间存在直接关联(图1i)，表明KD占优势的Akkermansia和ND占优势的Alloprevotella与几个LCD占优势的代谢物负相关，如对苯二甲酸和甾胆素。这些结果表明，生酮的定量诱导可以有效地改变肠道微生物群和代谢物。

图1 在结肠炎诱导前，KD有助于小鼠产生有益的肠道微生物群和相关代谢物

a，研究设计的示意图。硫酸右旋糖酐钠(DSS)诱导的C57BL/6J结肠炎小鼠用KD、LCD或ND喂养，17.5周时处死。DSS诱导的C57BL/6J结肠炎无菌小鼠接受不同饲料处理小鼠的粪菌移植，并于19周时处死。b、c， α-多样性Chao1 (b)和Shannon指数(c)(*p< 0.05;* * p < 0.01)。d，基于操作分类单位相对丰度的主成分分析评分(97%相似度)。每个符号代表一个样本。e、f，各类群的优势门(e)和属(f)。g，差异丰度细菌(p:门，c:纲，o:目，f:科)线性判别分析得分的支链图。h，各组不同代谢物聚类分析。i，肠道微生物与代谢物相关性热图(+p< 0.05;* p < 0.01)。(n= 10组)。结果用均值±标准差 (b, c)表示。

2. KD控制住了小鼠的体重增加并改变其代谢状态

如图2a所示,在小鼠未诱导结肠炎之前，LCD显著促进其体重增加，而KD和ND组之间没有观察到明显的体重差异。与体重变化一致，结肠炎诱导的Lee指数也呈现了这种改变(图2 b)。我们检测了结肠炎诱导小鼠附睾的白色脂肪组织,发现LCD-C（-C表示结肠炎诱导）组显著高于KD-C或ND-C组(图2 c, d)，各组间肝脏的脂肪囊泡也观察到类似的结果 (图2 e, f)。最后,我们检测到，与LCD或ND组相比，KD组的血清葡萄糖水平显著降低(图2g)，而血清β-羟基丁酸（BOH）水平显著升高(图2h)。这些结果表明，LCD显著增加了小鼠的体重，而KD显著改变了结肠炎诱导前后小鼠的葡萄糖和BOH代谢。

图2 KD控制小鼠的体重增加，改变小鼠的代谢状态

a，小鼠经KD、LCD或ND喂养16周后，结肠炎诱导前的体重。b，KD-C、LCD-C、ND-C组Lee指数比较。c、d，ND-C、KD-C、LCD-C组附睾白色脂肪组织代表性图像及组织重量比较。e、f，代表性肝油红O染色图像及肝脂质堆积（放大×400）。g，DSS诱导结肠炎前后小鼠血糖水平。h，DSS诱导结肠炎前后小鼠血清BOH水平。* p < 0.05;* * p < 0.01;* * * p < 0.001。(KD、LCD、ND、KD- c的n= 10;LCD-C n = 6;ND-C, n = 7)。

3. KD减轻了DSS诱导结肠炎小鼠的炎症反应，保护了黏膜屏障功能

各组结肠炎诱导后的生存曲线如图3a所示。在实验过程中，KD-C组没有一只小鼠死亡，而LCD-C组和ND-C组分别有4只和3只小鼠死亡。此外，LCD-C组小鼠比KD-C和ND-C组小鼠更容易出现血尿和结肠缩短，而KD-C组小鼠血尿少，结肠长度延长(图3b,c)；相较ND-C组，KD-C组小鼠体重降低，疾病活动指数(DAI)分数下降,而 LCD-C组出现了相反的改变(图3 d, e)。HE染色表明KD-C组在肠道上皮细胞的炎性细胞浸润较ND-C组减少，而LCD-C组则表现出更多的浸润(图3f,g)。最后，与ND相比，KD降低了血清LPS水平，而LCD升高了LPS水平(图3h)。

接下来，我们通过免疫荧光和免疫组化检测结肠组织中屏障相关蛋白，评估KD和LCD对DSS诱导结肠炎小鼠屏障功能的影响(图3i)。与ND相比，KD显著增加了肠上皮Occludin、ZO-1和muc2的表达，而LCD则相反。这些结果通过定量PCR得到证实(图3j)，而PAS染色显示KD和LCD较ND分别增加和减少了结肠杯状细胞的数量(图3k)。我们的研究结果突出了KD在炎症性结肠炎和肠道屏障功能方面与LCD的区别。

图3 KD可减轻结肠炎小鼠的炎症反应并保护黏膜屏障功能

a，用KD、LCD或ND喂养的DSS诱导的结肠炎小鼠的生存曲线。b，便血的代表性图像。c，DSS诱导1.5周后结肠的代表性图像。d，饮水中添加3% DSS的小鼠体重变化。e，每组的疾病活动评分。f，结肠H&E染色图像(×200)。g，结肠切片病理评分。h，血清LPS水平。i，抗Occludin、ZO-1和muc2抗体的结肠组织免疫荧光、免疫组化和PAS染色的代表性图像(×200)。j，qRT-PCR检测结肠Occludin和ZO-1mRNA的表达。k，每绒毛/隐窝PAS阳性细胞数。* p < 0.05;* * p < 0.01;* * *p < 0.001。(KD-C, n = 10;LCD-C n = 6;ND-C n = 7)。

4. KD和LCD影响了DSS诱导的结肠炎小鼠黏膜炎症和免疫功能

为了研究KD或LCD介导的结肠炎和屏障功能改变的潜在机制，我们利用结肠炎诱导后KD、LCD和ND的结肠组织进行了转录组测序(每组n=3)。通过p< 0.01的截断，我们选择了1643个差异表达基因(图4a和补充表2)。为了了解这些基因可能调控的生物学功能，我们基于GO(Gene Ontology)数据库进行了进一步的研究。结果表明，这些基因可能参与了炎症反应、免疫系统过程、免疫反应、对脂多糖的反应和中性粒细胞趋化(图4b)。然后，我们利用Cytoscape软件根据校正后的p值和折变值预测筛选出的前20个基因之间的相互作用(图4c)。在LCD-C显著富集的基因集中，与细胞趋化性(Ccl4, Ccl11, IL-1β)和免疫/炎症反应(Tnf, IL-10, IL-1r1, IL-17α)相关的基因存在并相互作用。为了验证转录组测序，我们使用额外的小鼠炎症反应和自身免疫PCR阵列来分析KD或LCD影响炎症反应的84个关键基因的表达(每组n= 4)。数据显示LCD-C和KD-C组中有15个候选基因上调(图4d)。这些基因涉及了两种粘膜炎症和免疫相关途径:ILC3效应细胞因子(包括IL-17α，IL-22和IL-18)和单核细胞趋化(包括Ccl4和Ccl12;图4 e)。值得注意的是，IL-22可能直接调节屏障功能或通过产生IL-18间接发挥这一作用。我们用PCR检测证实，KD-C和LCD-C组结肠组织的IL-22、IL-17α、IL-18和Ccl4的表达分别低于和高于ND-C组(图4f)。此外，免疫荧光显示，与KD-C组相比，LCD-C和ND-C组结肠上皮中含有更多的RORγt⁺CD3⁻ILC3细胞，这些细胞大部分集中在隐斑区。(图4g, h)综上所述，我们发现KD抑制结肠炎的靶点是炎症因子、趋化因子和ILC3细胞。

图4 KD和LCD对结肠炎小鼠黏膜炎症和免疫的影响

a 三组之间1643个差异表达基因的热图。B GO功能分析显示，在显著表达的基因中富集的前15个生物学功能。c Cytoscape软件根据校正后的p值和fold change值预测所选择的前20个基因之间的交互作用。d小鼠炎症反应和自身免疫PCR阵列检测LCD-C、KD-C、ND-C组中15个转录本的表达显著上调。e主要炎症通路和可能受15个上调基因调控的免疫细胞系统图。f定量RT-PCR证实IL-17α、IL-18、IL-22和Ccl4表达改变。g结肠组织RORγt+CD3−ILC3细胞代表性免疫荧光图像(原放大×400)。绿色:RORγt阳性;红色箭头表示CD3阳性染色。h结肠切片中RORγt+CD3−ILC3细胞的百分比。* p <0.05;* * p < 0.01;* * * p < 0.001。(KD-C, n =10;LCD-C n = 6;ND-C n = 7)。

5. KD和LCD改变对DSS诱导的结肠炎小鼠的肠道菌群

为了阐明KD和LCD对结肠炎小鼠肠道菌群的影响，我们采用了16S rDNA分析，发现KD-C和LCD-C组的Chao1和Shannon指数低于ND-C组(图5a, b)，而未加权PCoA分析显示三组之间有明显的区别(图5c)。非加权UniFrac距的热图显示了三个样本簇，分别代表KD-C、LCD-C和ND-C组(图5d)。在门水平上(图5e)， KD-C组的Proteobacteria明显少于ND-C组，而LCD-C组的Proteobacteria明显多于ND-C组，Verrucomicrobia则相反。在属水平(图5f, g)， KD-C组和LCD-C组的肠道菌群分别由Akkermansia和Escherichia/Shigella富集。此外，与ND-C组相比，LCD-C和KD-C组的Parasutteralla、Alloprevotella、Lactobacillus和Clostridium IV的相对丰度均降低。

我们还分析了结肠炎小鼠肠系膜淋巴结(MLNs)中的微生物群，发现LCD-C组的Shannon和Simpson指数显著低于KD-C或ND-C组(补充图2a)。与我们在肠道粪便中发现的结果一致，MLN中微生物群的LEfSe分析显示Akkermansia富集于KD-C组。最后，KEGG通路分析表明，LCD-C组MLN中的微生物群参与了细菌运动和脂多糖的合成，而KD-C组则参与戊糖和葡萄糖醛酸相互转化、碳水化合物代谢、糖酵解和糖异生(图5h)。

图5 KD和LCD对结肠炎小鼠肠道菌群的影响

a, b在DSS诱导结肠炎小鼠喂食KD (KD-C)， LCD (LCD-C)或ND (ND-C)不同饮食的多样性Chao1 (a)和Shannon指数(b)。c，基于操作分类单位的相对丰度(97%相似度) PCoA评分。每个符号代表一个样本。d，各组非加权的 UniFrac距离热图。e、f，各类群的优势门(e)和属(f)。g，组间属的相对丰度(Wilcoxon秩和检验)。H， LEfSe鉴定各组MLN中差异丰富的KEGG通路。LDA评分>2.5,p < 0.05。* * p < 0.01;* * * p< 0.001。(KD-C, n = 10;LCD-C n = 6;ND-C n = 7;MKD-C n= 10;MLCD-C n = 6;MND-C, n = 7)。结果用平均值±SEM (a-b)表示。

6. 来自KD和LCD喂养小鼠的粪菌定植影响DSS诱导的无菌小鼠的炎症发展和屏障功能

为了验证KD或LCD的影响是否依赖于肠道微生物群,我们将KD，LCD和ND饮食喂养的小鼠粪便定植于无菌小鼠(FKD-C、FLCD-C和FND-C)。实验中FKD-C小鼠无死亡;FLCD-C组2例死亡，FND-C组1例死亡(图6a)。FLCD-C组体重显著高于FKD-C和FND-C组(图6 b),而FKD-C组结肠长度更长，粘膜炎症低于FND-C组和FLCD-C组 (图6 c, d)；此外,FKD-C 组疾病严重指数较低 (图6e)。FKD-C中屏障相关分子Occludin和ZO-1的表达明显高FND-C组，而FLCD-C组明显低于FND-C组(图6f, g)。此外，FKD-C组比FND-C组有更多的杯状细胞，而FLCD-C组的杯状细胞更少(图6h)。

接下来，我们研究了粪菌移植实验是否影响了小鼠的炎症反应或黏膜免疫。我们发现FKD-C组相比FND-C组，血清LPS水平低，而FLCD-C组水平较高 (图7),免疫荧光显示FKD-C组的结肠上皮细胞较FLCD-C和FND-C组RORγt ⁺CD3⁻ILC3细胞较少,其中大多数是集中在隐斑区。定量qRT-PCR显示，与FND-C组相比，FKD-C组结肠组织中IL-17α、IL-18、IL-22和Ccl4 mRNA水平显著降低，而FLCD-C组则相反(图7d)。粪便微生物群16s rDNA分析表明，三组受体无菌小鼠的微生物群属之间存在显著差异，包括之前在FKD组、FLCD组和FND组中仍占主导地位的KD (Akkermansia)、LCD (Oscillibacter)和ND (Alloprevotella和Lactobacillus)的影响(图7e)。进一步分析显示, 98.0%的OTU成功从ND微生物群转移至受体无菌小鼠的肠道菌群,而从KD和LCD微生物群转移率分别占92%和93%,分别为(补充表3)。分析在3组普遍存在的微生物群的80个最丰富的OTUs (分别占ND、KD、LCD微生物群的88%、94%、93%)，共检出68个KD OTUs和72个LCD OTUs以及78个ND OTUs ，这些结果表明有相当比例的OTUs成功地在受体小鼠的肠道定植，验证了FMT的可靠性。

图6 KD和LCD喂养的小鼠粪菌移植实验对结肠炎诱导的无菌小鼠炎症反应和黏膜屏障功能的影响

a，以KD (FKD-C)、LCD(FLCD-C)或ND (FND-C)饮食饲养的小鼠粪菌定植与无菌结肠炎小鼠的生存曲线。b，饮用3% DSS的小鼠体重变化。c， DSS诱导后1周结肠图像和结肠长度。d，代表性结肠H&E染色图像(×200)。右:结肠切片病理评分。e，每组的疾病活动指数。f,具有代表性的结肠组织Occludin、ZO-1和muc2抗体的免疫荧光、免疫组化和PAS染色图像(×200)。g,qRT-PCR检测结肠Occludin和ZO-1 mRNA的表达。h,每绒毛/隐窝PAS阳性细胞数。* p < 0.05;* * p < 0.01;* * * p < 0.001。(FKD-C, n = 10;FLCD-C n = 8;FND-C n = 9;曾经,n= 4)。

图7 KD和LCD喂养的小鼠粪菌移植实验对结肠炎诱导的无菌小鼠黏膜炎症和免疫的影响

a,血清LPS水平。b,结肠组织RORγt+CD3−ILC3细胞的代表性免疫荧光图像(×400)。绿色:RORγt阳性;红色箭头表示CD3阳性染色。c,结肠切片中RORγt+CD3−ILC3细胞的百分比。d,定量RT-PCR证实IL-17α、IL-18、IL-22和Ccl4表达的变化。e,各类群中差异丰度细菌(p:门，c:纲，o-目，f:科，g:属)线性判别分析得分的直方图。f, KD(左)和LCD(右)在结肠炎中的作用概述示意图。* p < 0.05;* * p <0.01;* * * p < 0.001。(FKD-C, n= 10, FLCD-C,n=8;FND-C n = 9;曾经,n = 4)。

讨论

在本研究中，我们发现KD和LCD改变了肠道微生物群和代谢物的特定组成和功能。结肠炎诱导后，KD显著降低炎症反应，保护肠道屏障功能，降低ILC3的产生和相关炎症细胞因子的表达，而LCD则相反。此外，FMT发现KD对结肠炎的抑制作用依赖于其对肠道微生物群的修饰。总之，这些发现强调KD可能是治疗IBD的一种有前途的饮食治疗策略(图7f)。

在这项研究中，在定量喂养策略后，喂食KD16周的小鼠显示出与对照组相似的体重增加。这一观察结果与最近的一项研究一致，该研究表明KD可以延长成年小鼠的寿命，并保持老年小鼠的生理功能。我们还研究了饮食对肠道微生物群的影响，发现KD显著增加了Akkermansia和丁酸生产Roseburia的丰度。最近的一项研究一致表明，KD通过增加Akkermansia的丰富度来调节宿主代谢以预防癫痫发作，而以前的研究已经将几种Akkermansia与改善葡萄糖稳态、调节免疫反应和保护屏障功能联系起来。Roseburia是一种“瘦细菌”，与减肥和改善葡萄糖耐量有关。因此，增加的Akkermansia和Roseburia可能，至少部分，间接负责体重控制和维持健康的肠道生理。LCD主要增加了Oscillibacter的相对丰度，这是一种典型的炎症相关细菌，与高脂肪饮食以及增加子代结肠炎易感性有关。LCD极大地改变了微生物组的功能如激活的细菌运动和LPS生物合成途径，伴随着肠道屏障功能的改变，这些微生物功能改变在IBD动物模型中很常见。KD中细菌对上皮细胞功能的过度侵袭说明细菌与肠道上皮细胞之间的直接相互作用更强。

总的来说，我们对KD组、LCD组和ND组的粪便样本进行了全面的非靶向代谢组学分析，得出了独特微生物代谢特征。KD饮食喂养小鼠的粪便中代谢产物如l-天冬酰胺、乙醇酸和甘氨酸水平增加。有趣的是，l-天冬酰胺在高脂肪饲料喂养的动物中具有抗肥胖和抗炎作用，同时保护肠道屏障，减少脂多糖造成的损害。此外，乙醇酸可以作为一种脂肪酶抑制剂在肠道中促进减肥。甘氨酸是内源性抗氧化剂中降低谷胱甘肽的一种氨基酸组成，补充甘氨酸可以改善肠道微生物群，发挥抗肥胖作用。相比而言，对苯二甲酸、糖精、甾胆素和n -乙酰天冬氨酸是LCD喂食小鼠粪便中的主要代谢产物，特别是其苯二甲酸水平比KD喂养的小鼠高17倍，该产物已经被发现与粘膜毒性有关。Saccharopine(一种线粒体毒素)和stecobilin都被证明能够破坏细胞和诱导的DNA损伤,而最近的一项研究表明,N-acetylaspartic acid能促进氧化应激,破坏抗氧化酶,并促进炎症通过多种途径,如TNFα, iNOS , COX2 以及ICAM3。综上所述，KD喂养和LCD喂养小鼠中这些代谢物水平的增加可能部分解释了体重和炎症变化作用。

为探讨炎性微环境下KD和LCD对肠道屏障功能和肠道微生物群的影响，我们采用DSS诱导实验性结肠炎。LCD加重了DSS诱导的结肠炎和结肠屏障破坏，而KD则引起相反的效果。LCD显著下调紧密连接的两个组成部分Occludin，ZO-1和Muc2,Muc2是杯状细胞分泌的一种蛋白，对肠道黏液层的结构至关重要，虽然有很多研究报道高脂饮食会损害肠道屏障功能，但我们对KD对肠道屏障的影响知之甚少。为了解释两种饲粮引起的结肠炎差异，我们在DSS处理后测试了肠道微生物群，发现LCD处理的结肠炎以大肠杆菌/志贺氏菌(Escherichia/Shigella)为主，而KD处理的小鼠以Akkermansia为主。此外，我们在MLN中检测到的细菌组成和多样性与粪便中检测到的细菌相似。Akkermansia发挥着重要的炎症保护作用，而变形菌门(Proteobacteria)尤其是黏附-侵袭性大肠杆菌一直是IBD疾病中的优势菌株。然而，目前尚不清楚这是否反映了疾病的真正驱动因素，还是仅仅是肠道的变化。由于这两种过程都可能发生，病程和表现的多样性可能代表不同个体中微生物参与的不同程度。

结肠炎的发生涉及许多与免疫细胞转移、细胞活性和信号转导相关的基因的改变。令人惊讶的是，我们发现LCD上调了多种趋化因子和细胞因子的表达，增加了结肠固有层中ILC3细胞的数量;然而，KD却有相反的效果。这些趋化因可以促进白细胞迁移到炎症区域并启动免疫细胞激活。KD也减少了Ccl4的表达的水平,该趋化因子与IBD疾病严重程度息息相关。据报道,在IBD患者中，人类结肠趋化因子表达是非选择性上调,其局部炎症和组织损伤的程度依赖于局部特定的趋化因子表达水平。促炎Ccl12被认为是治疗实验性结肠炎小鼠肠道炎症的靶点，而IL-22在炎症的肠黏膜和IBD患者的血清中高表达。

在本研究中，我们还发现KD可以减少炎症结肠上皮中ILC3细胞的产生，FMT表明这种效应与KD影响的肠道微生物群有关。ILC3是由普通淋巴样祖细胞发展而来，最近被证明其不仅参与维持胃肠道黏膜稳态，而且可以促进IBD的进展。前期的机制研究表明ILC3细胞通过破坏肠黏膜屏障，促进IL-17a、IL-22、IL-18的产生，从而加重IBD的发展，这直接印证了我们的研究结果，即KD处理小鼠的肠组织中ILC3细胞水平降低。此外，一项新发表的研究表明，在感染性或炎性疾病中，微生物组成是影响ILC3细胞的关键因素。因此，我们推测KD影响的肠道菌群通过减少ILC3细胞的产生来发挥其抗炎作用。我们也需要进一步的研究阐明哪些与KD相关的细菌主要负责了炎症微环境中ILC3细胞的产生。

这项研究有一些局限性。首先，我们发现与ND相比，KD在减缓肠道炎症进展的同时，也降低了乳酸菌等一些健康细菌的丰度。一方面，我们解释了这一发现，肠道炎症是由肠道微生物群的整体变化而不是一个或几个细菌影响的事实。另一方面，确定KD有益作用的具体优势菌株的工作，在未来还需要研究者在宏基因组学等更准确的技术层面去开展。其次，我们发现KD还能诱导结肠炎小鼠的肝脏脂质积累，这与最近一项在2型糖尿病小鼠中显示类似效果的研究一致。这一发现暗示了长期KD的潜在健康风险，但最近的另一项研究主张高强度间歇训练(HIIT)可能有助于预防KD引起的不良事件因此，我们将在接下来的工作中研究HIIT是否能够减轻KD治疗的结肠炎小鼠的肝脏脂质积累。第三，我们注意到KD组肠道微生物群的生物学功能中，细菌入侵上皮细胞的比例较高，这表明KD占优势的细菌与上皮细胞相互作用。今后，我们将重点研究一些KD饮食主导的优势菌，并试图阐明它们与上皮细胞的相互作用对肠道稳态和肠道疾病的影响。最后，本项研究完全基于小鼠模型，KD对人的实际作用，特别是对那些有或有结肠炎风险的人仍然未知。这一限制有望在未来通过设计良好、获得伦理批准的临床试验来解决。

结论

总之，本研究首次证明了来自KD供体的粪菌移植能缓解DSS诱导的受者的结肠炎。饮食在塑造肠道微生物群方面发挥着重要作用，KD可以产生理想的肠道微生物群，促进体重控制和抗炎症。尽管这项研究基于小鼠模型，临床效果尚未在人体试验中得到证实，我们相信，我们的研究结果为食源性肠病治疗提供了新的途径，并为以改善菌群为靶向的膳食补充剂的设计提供了理论基础，以防止食源性肠病患者的肠道屏障恶化。