膳食血红素可被有血红素摄取系统的结肠细菌摄取并作为生长因子利用，从而影响微生物群落结构。血红素对肠道微生物群组成的影响可能在慢性炎症如炎性肠病（IBD）中特别重要，其中与肠道菌群失调的强相关性一直有报道。在这项研究中，作者研究了膳食血红素对肠道微生物群的影响和推测的宏基因组组成，以及小鼠化学诱导的结肠炎和结肠炎相关的腺瘤发展。通过硫酸亚铁形式补给50ppm铁元素作为正常喂食组，血红素形式补给同样含有50ppm铁元素为血红素喂食组，小鼠采用2种喂食方式一周后，腹腔注射血红素，2天后开始接受DSS处理，形成结肠炎模型小鼠）；小鼠使用2种喂食方式两周后，开始注射AOM（azoxymethane，氧化偶氮甲烷，致肠癌剂）。注射AOM三天后，接受3轮为期5天的DSS喂食，每轮结束后14天恢复期。16SrDNAV3-V4区基因测序，作者发现喂食补充有血红素的饮食的小鼠显着改变了它们的微生物群组成，其特征在于α-多样性的降低，厚壁菌门的减少和变形杆菌的增加，特别是肠杆菌科。这些变化与葡聚糖硫酸钠（DSS）治疗的小鼠中诱导结肠炎的变化类似。此外，饮食血红素，但不是全身传递的血红素，促成了DSS诱导的结肠炎的恶化并促进了azoxymethane/DSS结直肠癌（CRC）小鼠模型中的腺瘤形成。使用推断的宏基因组学，作者发现由膳食血红素引起的微生物群改变导致无益的功能改变，这也是DSS诱导的结肠炎的特征。此外，与饲喂对照饮食的小鼠相比，在补充血红素的饮食的小鼠中发现粪便丁酸盐水平降低。已知促进红细胞释放血红素，血红素摄取和血红蛋白输出的铁代谢基因显着富集，表明有利于能够摄取血红素并防止其毒性的细菌生长的转变。总之，本研究的数据表明，血红素来源于IBD的饮食成分或胃肠道出血，在CRC的程度较轻，直接导致微生物失调。因此，血红素水平可能通过调节肠道微生物群及其宏基因组功能组成而进一步加剧结肠炎。本研究数据可能涉及开发旨在通过使用益生菌和营养干预通过血红素螯合或降解来降低胃肠血红素水平的作为治疗IBD的新方法。
叶光勇-浙大妇院赞赏
