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Nat Commun：生酮饮食或成“双刃剑”！上海中医药大学刘维薇等团队揭示其通过改变肠道菌群加剧特定结肠炎

2026-05-06

生酮饮食（KD）因其免疫调节和代谢益处广为人知，但其对炎症性肠病的影响仍存在争议。

2026年4月23日，上海中医药大学刘维薇、美国国立卫生研究院Frank J. Gonzalez、海军军医大学陈磊、中国科学院谢岑共同通讯在Nature Communications在线发表题为“Ketogenic diet exacerbates DSS-induced colitis through a β-hydroxybutyrate-Thomasclavelia spiroformis-γδ17 T cell axis in mice”的研究论文。研究证明KD在生理条件下维持稳态，但通过在黏膜损伤时触发酮症-微生物免疫级联反应，加重结肠炎。机制上，KD提升腔β羟丁酸（β-HB），促进螺旋托马斯梭菌（T.spiroformis）大量增殖。该菌可借助细胞壁组分激活结肠γδ17T细胞，最终诱发IL-17A介导的炎症反应。向Tcrd基因敲除小鼠过继回输γδ17T细胞，进一步验证了该细胞的致病作用。

抑制生酮代谢或阻断IL-17A信号，可有效消除KD诱发的结肠炎加重效应；反之，补充β-HB或激活内源性生酮通路，则可重现病情加重的表型。临床样本分析显示：在溃疡性结肠炎（UC）患者体内，螺旋托马斯梭菌丰度与粪便β-HB含量、血清IL-17A水平显著相关，但该关联不存在于克罗恩病患者中，提示存在溃疡性结肠炎特异性的β-HB—螺旋托马斯梭菌—γδ17T细胞调控轴。综上，本研究发现了一条饮食诱导的免疫代谢调控环路，建立了生酮代谢与结肠炎发病的内在关联，同时表明酮体代谢与IL-17A信号通路可作为炎症性肠病潜在的治疗靶点。

炎症性肠病（IBD）主要包括克罗恩病（CD）与溃疡性结肠炎（UC），已成为全球性健康难题。遗传易感性与免疫紊乱是IBD发病的重要诱因，且两种亚型的临床表现存在明显差异。CD表现为透壁性炎症，可累及胃肠道任意节段；而UC则为局限于结肠的表层炎症。近年来大量研究证实，饮食结构是调控结肠炎进展的关键环境因素。其中，高脂饮食备受关注，该饮食模式可诱发肠道菌群失调、破坏肠道黏膜稳态，并促进慢性炎症发生发展。因此，围绕炎症浸润开展饮食干预策略的系统性研究，对优化炎症性肠病的临床诊疗方案至关重要。

生酮饮食（KD）以极高脂、极低碳水为特征，通过模拟饥饿代谢，诱导肝脏生成酮体，主要包括β-羟基丁酸（β-HB，占比78%）、乙酰乙酸（20%）及丙酮（2%）。KD已被证实对神经系统疾病、代谢性疾病及部分肿瘤具有治疗效果，但其免疫调节作用具有明显的环境依赖性。目前，由于缺乏确凿的实验与临床研究数据，KD能否用于IBD的干预治疗仍存在争议。有研究报道，KD可通过调节肠道菌群、减少结肠3型固有淋巴细胞（ILC3），缓解急性与慢性结肠炎；但也有研究表明，其可通过p53介导的细胞衰老和菌群依赖性黏膜屏障损伤，加重结肠炎病情。上述矛盾的研究结果表明，目前学界尚不明确KD如何调控肠道炎症微环境，尤其缺乏其与肠道菌群、机体免疫应答相互作用的机制研究。

UC中β-HB、T. spiroformis与IL-17A三者的特异性关联（摘自nature communications）

本研究揭示了一种环境依赖性免疫代谢调控环路：在肠道黏膜损伤状态下，生酮饮食会加剧结肠炎进展。机制研究证实，饮食诱导产生的β-HB可特异性富集肠道致病菌螺旋托马斯梭菌，进而激活结肠γδ17T细胞，最终驱动IL-17A介导的肠道病理损伤。该研究阐明了饮食代谢、肠道菌群与黏膜免疫之间的关联，发现了一条全新的致病调控通路。综上，本研究不仅解答了KD应用于炎症性肠病治疗的核心争议，还证实了宿主-微生物代谢互作是结肠炎发病的核心调控机制，并明确酮体-IL-17A通路可作为炎症性肠病潜在的治疗靶点。

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