Gut: 饮食与短链脂肪酸代谢对坏死性胰腺炎的影响
2020年9月，阿姆斯特丹大学、芝加哥大学医学院等单位的相关研究人员在《Gut》上发表了题为“Western-type diet influences mortality from necrotising pancreatitis and demonstrates a central role for butyrate”的研究论文，揭示了西式饮食破坏肠道微生物群对坏死性胰腺炎死亡率和细菌传播的影响，以及丁酸盐的消耗及补充在坏死性胰腺炎的发病过程中起着重要作用。
西方饮食喂养通过增加细菌的传播加剧了实验性急性坏死性胰腺炎，并通过消耗短链脂肪酸改变了肠道代谢谱。
在以西方饮食喂养的胰腺炎小鼠的微生物群中，大肠杆菌占主导地位，选择性革兰氏阴性菌净化可减轻革兰氏阴性细菌的繁殖，但反过来会增加革兰氏阳性细菌的传播。
在急性坏死性胰腺炎小鼠模型中，粪便菌群移植增加了细菌传播和死亡率。相比之下，丁酸盐的补充可减轻小鼠的疾病进展。
急性胰腺炎（AP）的全球发病率约为每10万人年33.74例，死亡率为每10万人年1.6例。严重的感染常常使人衰弱，并且是这些患者死亡的主要原因。多数情况下，血液，痰液和胰腺组织样本对于通常在胃肠道中低丰度的细菌（例如大肠杆菌、克雷伯菌属（Klebsiella spp）和肠球菌属（Enterococcus spp））呈阳性培养。
细菌血症是感染的坏死性胰腺炎发生的危险因素，并且通常在发生之前。先前的研究表明，肠道屏障的通透性增加和肠道菌群的改变与感染并发症有关。这支持了这样一种观念，即感染的坏死性胰腺炎可能是由转移到胰腺集合的肠道细菌引起的。
在这项研究中，研究人员假设肠道微生物群的组成和功能能力的改变可以在急性坏死性胰腺炎（ANP）发病之前被识别出来，并且由于摄入西式饮食（WD）而被放大。因此，本研究的目的是评估肠道微生物群在喂饲WD小鼠ANP发生中的作用。
研究人员将C57BL/6小鼠以标准饲料（SD）或WD喂养4周，然后在小鼠胰管逆行输注牛磺胆酸（TA），发现这可诱发WD喂养的小鼠的ANP。采集血液和胰腺进行细菌学和免疫分析。结果表明，饲喂WD的小鼠的死亡率，全身炎症和细菌传播均增加。
接着，研究人员用16S rRNA基因扩增子测序分析小鼠盲肠微生物群组成，并用靶向（即丁酸盐）和非靶向代谢组学分析盲肠代谢物含量。发现WD+ANP小鼠肠道微生物群的特征是多样性丧失，埃希菌属(Escherichia )/ 志贺氏菌属(Shigella)大量繁殖。伴随着盲肠微生物群的组成和功能的深刻变化，其代谢特征特征是丁酸盐、氨基酸和碳水化合物的显著减少。
急性坏死性胰腺炎（ANP）小鼠肠道菌群的组成分析（16S rRNA基因
急性坏死性胰腺炎（ANP）小鼠肠道菌群的表型微阵列和非靶向代谢组学分析
ANP小鼠盲肠中的短链脂肪酸
随后，研究人员比较了健康小鼠粪便微生物群移植（FMT）、革兰氏阴性菌抗生素治疗和口服或全身注射丁酸盐对坏死性胰腺炎的预防作用。结果表明，尽管抗生素净化降低了死亡率，但革兰氏阳性扩散却增加了。口服和全身性丁酸盐的补充都降低了死亡率和细菌传播，并扭转了微生物群的改变。矛盾的是，使用FMT会增加死亡率和细菌传播。
口服和全身性丁酸盐补充剂可降低WD+ ANP小鼠的死亡率和细菌传播
最后，研究人员分析了胰腺炎患者和健康人的粪便微生物群。发现与健康受试者相比，急性胰腺炎患者表现出变形菌门（Proteobacteria）、Escherichia 、Shigella和链球菌（Streptococcus）增多，产丁酸盐菌株减少。
总之，本研究的结果提供了令人信服的证据，表明饮食及其与肠道菌群的相互作用可对ANP的病程和预后产生深远影响。这项研究的结果还确定了使用FMT和抗生素预防WD小鼠ANP死亡的限度和风险。本研究可提供防止临床胰腺炎患者发展为感染性胰脏坏死的新方法，除了微生物益生素（如丁酸），微生物群的养分利用率可能是一种更合理的策略。
