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近年来，有目的的禁食作为一种治疗慢性炎症的新疗法，比如类风湿性关节炎和多发性硬化症，获得了广泛关注。

近日，来自加拿大的研究人员发现，小鼠如果在接触肠道沙门氏菌（Salmonella enterica）之前和期间禁食，能够保护它们免于全面感染。禁食通过对肠道微生物的影响，以抑制病原菌的毒性和相关炎症反应来保护宿主。

▲该论文发表在PLOS Pathogens杂志上（图片来源：论文页面截图）

中国约70%-80%的细菌性食物中毒都是沙门氏菌引起的。患者通常会出现发热、腹痛、腹泻等难受症状，多数情况下病情会持续4-7天，大大影响患者生活。

肠粘膜是营养物摄取的主要场所，也是常见的感染途径。沙门氏菌最喜欢寄生在宿主的肠道中，并会通过肠粘膜上皮细胞进入毛细血管和淋巴管，随着血液和淋巴循环感染全身。

当哺乳动物受到感染时，细胞和器官层面的协调代谢程序被激活，以对抗入侵的病原体，将能量资源分配到免疫应答中，并会产生相应的代谢适应反应，比如发烧或嗜睡。当受到沙门氏菌感染时，人类或动物通常会失去食欲。

然而，禁食是否能保护宿主免受肠道感染，或增加宿主的易感性仍存在争议。

图片来源：123RF

为了解答这个问题，在实验中，研究人员让小鼠在口腔感染鼠伤寒沙门氏菌（S. Typhimurium）之前和期间禁食48小时。

实验结果表明，与正常喂食的对照组相比，禁食显著降低了小鼠细菌感染的体征，几乎消除了所有肠道组织损伤和炎症。并且，当禁食动物在禁食一天后再次进食时，虽然感染的沙门氏菌数量急剧增加并侵入肠壁，引起的相关炎症仍明显轻于对照组。

但是，当小鼠通过静脉注射，而不是口服感染沙门氏菌时，并未发生类似结果。而且，禁食并不能完全保护缺乏正常肠道微生物组的无菌小鼠。这表明禁食可能是通过对肠道微生物组的影响来抑制细菌的。

▲禁食组小鼠感染后的病理学症状明显轻于对照组（图片来源：参考资料[1]）

对小鼠微生物组的分析显示，禁食的确与预防感染具有正相关关系。

具体而言，禁食通过抑制基于SPI-1效应因子毒性程序（SPI-1 virulence program）的细胞侵袭，降低了沙门氏菌侵袭肠道上皮的能力，从而阻止了胃肠炎的发生。并且，禁食通过降低促炎症转录因子NF-κB的活性，从而大大降低了小鼠对感染的炎症反应，导致相关病理学症状的显著减少。

▲尽管禁食无法完全保护没有正常微生物组的无菌小鼠，预防沙门氏菌侵袭肠道上皮细胞，但依然能有效降低相关炎症反应（图片来源：参考资料[1]）

此外，另一项使用空肠弯曲菌（Campylobacter jejuni）的实验也表现出类似的结果，证明禁食对小鼠免疫保护的影响并不局限于沙门氏菌。

这项研究展示了食物在调节宿主、肠道病原体和肠道微生物组之间的相互作用中的重要角色。当食物有限时，肠道微生物组似乎会隔离残留的营养物质，阻止病原体获得它们感染宿主所需的能量。

研究人员指出，虽然未来还需要更多的研究。但该实验结果支持了这样一种观点，即禁食或限制食物卡路里摄入，有望用于治疗性调节传染性和潜在的非传染性胃肠道疾病。

参考资料:

[1] Graef, F. A., et, al. (2021). Fasting increases microbiome-based colonization resistance and reduces host inflammatory responses during an enteric bacterial infection. PLOS Pathogens, 17(8), e1009719. https://doi.org/10.1371/journal.ppat.1009719

[2] Fasting may help ward off infections, study in mice suggests. Retrieved August 5, 2021, from https://medicalxpress.com/news/2021-08-fasting-ward-infections-mice.html

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