Fecal bacteriome in pediatric celiac disease in relation to the gluten-free diet and PFAS exposure: a multiomic study

乳糜泻是一种由于人体免疫系统在摄入麸质（一种存在于小麦、大麦和黑麦中的蛋白质）时，会错误地攻击小肠而导致的疾病。对于患有这种疾病的人来说，唯一有效的治疗方法是严格且终身的无麸质饮食。虽然这种饮食能让肠道愈合并减轻症状，但医生和科学家长期以来一直想知道，肠道的内部生态系统是否能够完全恢复。肠道是数万亿微小生物（主要是细菌）的家园，这些生物有助于消化食物并训练免疫系统。近年来，研究人员也开始研究现代环境化学物质是否会干扰这种微妙的平衡。其中一类被称为全氟和多氟烷基物质（PFAS）的化学物质，是用于从不粘锅到食品包装等各种物品中的合成化合物。由于这些化学物质在环境或体内不易分解，因此有时被称为“永久化学物质”，科学家们正在调查它们是否会以某种方式破坏肠道细菌或免疫系统，从而导致像乳糜泻这样的疾病。

捷克的一个研究小组决定通过对一组患有乳糜泻的儿童进行长期观察来研究这些问题。他们想观察这些儿童在开始无麸质饮食后，其粪便中的细菌会发生什么变化，以及暴露于 PFAS 化学物质是否在肠道健康中发挥了作用。该研究涉及 23 名刚刚被诊断出患有乳糜泻的儿童和 23 名没有该疾病的其他儿童。研究人员在诊断时刻收集了乳糜泻组儿童的血液和粪便样本，然后在这些儿童进行无麸质饮食 4 到 6 个月后，以及 12 到 18 个月后，再次进行采集。他们还检查了所有儿童血液中的 PFAS 水平，并测量了血液中的特定抗体以及粪便中的微量麸质，以了解这些儿童对饮食的遵循情况。

结果显示，在诊断时，患有乳糜泻的儿童肠道细菌群落的多样性低于健康儿童。他们的肠道中含有较少的已知能产生对人体有益化合物（如短链脂肪酸）的有益细菌，以及较高水平的某些通常与炎症相关的细菌。当孩子们开始无麸质饮食时，血液测试显示他们的免疫系统正在趋于平静，且他们的饮食依从性极佳，这通过检测粪便中微量麸质的变化以及血液抗体的变化得到了证实。然而，关于他们肠道细菌的故事则更为复杂。虽然在进行几个月的饮食后，一些有益细菌开始增加，而有害细菌开始减少，但即使在严格节食一年多后，其细菌群落仍未能完全恢复到健康儿童的状态。事实上，在 4 到 6 个月时看到的某些改善，在 12 到 18 个月时似乎又略有回落，这表明肠道生态系统的恢复并不是一条通往健康的简单直线。

研究人员还仔细观察了儿童血液中的 PFAS 化学物质水平。他们发现，患有乳糜泻的儿童与健康儿童体内的这些化学物质总量相似，这意味着较高的化学物质暴露量似乎并不是导致该组人群患病的主要因素。然而，当他们深入挖掘数据时，发现了另一种联系。在患有乳糜泻的儿童中，特定类型的 PFAS 化学物质与肠道中某些细菌的水平以及免疫反应的强度有关。例如，较高水平的某些 PFAS 与产生短链脂肪酸的有益细菌水平较低相关联。这些联系在健康儿童身上并未发现，这表明患有乳糜泻儿童的肠道细菌对这些环境化学物质的反应可能有所不同。

研究结论指出，虽然无麸质饮食对于治疗乳糜泻至关重要，但它可能不足以完全恢复肠道细菌世界的健康状态。这些儿童的肠道细菌表现出一种动态变化的模式，即即便在完美遵循饮食的情况下，也会有所改善但无法完全正常化。研究还强调，虽然 PFAS 暴露可能不是这些儿童患乳糜泻的主要原因，但它仍可能以针对该疾病的特定方式，与肠道细菌和免疫系统发生相互作用。这些发现表明，治疗乳糜泻最终可能需要超越饮食本身进行思考，例如考虑如何帮助肠道细菌更充分地恢复，或者环境因素是如何影响肠道愈合能力的。这项工作强调了人类肠道是一个复杂的系统，饮食、细菌和环境化学物质都在健康与疾病中扮演着角色。