一种新型治疗食品，专门用于修复营养不良儿童的肠道微生物组，在孟加拉国进行的初步临床试验中优于标准治疗。

来自圣路易斯华盛顿大学医学院和孟加拉国达卡国际腹泻病研究中心的跨学科研究小组采取了一种新方法来解决童年营养不良的紧迫全球健康问题。他们的方法侧重于使用价格合理，文化上可接受的食物中的成分选择性地促进关键的促生长肠道微生物。

他们的工作支持这样一种观念，即婴儿和儿童的健康成长与出生后肠道社区的健康发展密不可分。他们的研究结果在7月12日发表在“ 科学 ”杂志上的两份报告中有所描述。

“我们发现营养不良的儿童与健康儿童相比，肠道微生物群落不完全形成”，资深作者Jeffrey I. Gordon医学博士，Robert J. Glaser博士杰出大学教授兼爱迪生家庭科学中心主任和医学院的系统生物学。“因此，我们着手设计治疗性食品来修复这种不成熟现象，并确定这种修复是否会恢复健康成长。”

由国际腹泻病研究中心营养和临床服务中心主任Tahmeed Ahmed博士领导的一个小组进行的临床试验包括63名孟加拉国儿童，12-18个月，被诊断为中度急性营养不良，意思是孩子们病了，但没有接近死亡。这些孩子被随机分配到四个治疗组之一。三组中的儿童各自接受三种新设计的治疗食物中的一种，而第四组中的儿童接受标准治疗食物，其不是基于其对肠道微生物组的影响而设计的。

所有用于试验的食物均在国际腹泻病研究中心进行当地生产。每天两次将儿童带到营养康复中心，在那里，治疗食品由母亲在卫生保健工作者的监督下进行。通过基因组医学的进步开发出一套测量工具，为与营养不良相关的分子特征，其潜在机制和治疗效果提供了一个新的，更全面的定义。

其中一种治疗食品从其他食品中脱颖而出，即使在相对较短的为期一个月的试验中也是如此。测量1300种血液蛋白质，包括那些密切参与指导骨骼生长，大脑发育，免疫功能和各种组织代谢的血液蛋白质，发现这种食物原型与其他组织中观察到的相比，已经明显向健康状态转变。三组儿童。

在研究结束时，研究人员还发现，与其他三个治疗组不同，居住在接受这种主要治疗食品的儿童的肠道中的肠道微生物群落经历了重新配置，并且更加类似于年龄中发现的微生物群落 - 生活在同一地区的健康儿童。除其他成分外，该配方还含有来自鹰嘴豆，大豆，香蕉和花生的营养素混合物。

根据世界卫生组织的数据，儿童营养不良是一个巨大的全球性健康问题，影响全世界1.5亿5岁以下的儿童。许多研究表明，营养不良是许多因素的结果，可靠地获得足够数量的负担得起的营养食品只是一个但不是唯一的因素。

开发现有的治疗食品以增加儿童消耗的关键营养素的量。接受这些食物的营养不良儿童死亡的可能性较小，但营养不良的其他后果对治疗基本没有反应，包括发育迟缓，免疫力下降和认知功能下降。戈登指出，这些食物的设计不是基于它们对肠道微生物组发育的影响。

由华盛顿大学和国际腹泻病研究中心开发的新的微生物定向治疗食品来自他们早期对孟加拉国健康儿童肠道微生物群落发展的研究。几年前，研究小组发现营养不良的儿童有不成熟的肠道社区 - 这些社区看起来比年龄匹配的健康同龄人更年轻。艾哈迈德指出，几年前他们发现传统的治疗食品未能修复他们治疗过的营养不良儿童的这种不成熟现象。

Gordon的小组继续将营养不良儿童的未成熟社区移植到通常在无菌条件下饲养的小鼠中，这些社区通常将健康儿童的社区成熟。结果显示，未成熟的群落与受体动物体重增加减少，骨骼发育缺陷以及代谢和免疫功能异常有关。这些发现提供了早期证据，表明未能形成正常的微生物群落可能是一个原因，而不仅仅是营养不良的影响。

戈登说：“在补充喂养期间，当儿童从专属奶喂养过渡到固体食物时，最不适合食用的食物存在不确定性。” “我们的研究受到这样一种观念的启发：这些常用的，负担得起的，文化上可接受的辅食可能含有在营养不良儿童的肠道微生物组中代表性不足和表现不佳的关键微生物所垂涎的成分。这些微生物是我们的治疗目标。”

该研究提供了第一个证据，即专门用于支持与健康微生物组发育相关的肠道微生物的生长和扩张的治疗性食物在肠道外具有与健康生长的许多方面相关的有益效果。这些影响涉及新陈代谢的关键介质，以及骨骼，大脑和免疫系统发育的关键介质 - 器官系统通过补充传统治疗食品的饮食而难以在营养不良的儿童中进行修复。

在两篇论文的第一篇中 - 共同第一作者Jeanette L. Gehrig博士，Siddarth Venkatesh博士，以及Gordon实验室所有成员Chang-Wei Chang描述了他们如何首次使用无菌小鼠，然后无菌仔猪，与来自孟加拉国儿童的肠道微生物群落成员一起定居，以筛选由孟加拉国使用的补充食品成分组成的一系列饮食。他们制定了Microbiome-Directed Complementary Food原型，可以在这两种动物模型中修复营养不良的孟加拉国儿童的未成熟微生物群落，并改善动物的健康状况。然后在上述双盲对照饲喂研究中测试这些原型。

在第二篇论文中，来自戈登实验室的第一作者Arjun S. Raman博士描述了基于最初由经济物理学领域开发的方法开发新的计算方法，以分析经济中的波动如何影响复杂的特征，动态的金融市场。该方法提供了新的，普遍适用的方式来表征人类肠道社区的组织 - 它们的正常发展，它们如何在营养不良等疾病状态中受到干扰，以及它们如何应对旨在修复它们的治疗干预措施。

“人类微生物组研究的目标不仅仅是描述微生物群落的组成部分，而是描述组件如何相互作用以形成社区功能，”戈登说。“使事情复杂化，肠道社区中各组成部分之间可能的相互作用的数量实际上是天文数字。”

根据Raman的说法，研究人员希望能够集中他们的注意力，找到将微生物组的组件或特征数量减少到最小数量的方法，这些方法可以以信息的方式描绘健康和患病肠道社区的组织特性。

研究从出生到五年每月抽样的健康孟加拉国儿童的微生物组，并使用新的计算方法，他们确定了一个由15个肠道细菌群落成员组成的网络，这些成员一直相互交流。他们将这个网络命名为一个生态群。生态组的组成部分提供了一种准确的方式来描述生活在孟加拉国以及其他几个低收入国家的婴儿和儿童的正常肠道发育情况。它还可以作为一种敏感而准确的方法，用于确定中度和严重营养不良儿童中微生物群落的严重破坏程度，以及通过各种治疗方法对其进行修复的程度。

“目前正在孟加拉国的两个地点进行越来越大的临床试验，以确定新的微生物定向补充食品是否具有持续效益，”艾哈迈德说。“这项试验包括患有中度营养不良的儿童以及接受常规治疗但严重营养不良的儿童，但未完全修复的微生物组，发育迟缓和各种其他生长障碍。”

华盛顿大学病理学和免疫学助理教授，肠道微生物组和营养研究中心执行主任Michael J. Barratt博士补充说：“有些孩子可能有肠道微生物群落受到破坏而基于食物仅仅干预是不够的。所以我们的华盛顿大学和国际腹泻病研究中心团队有兴趣研究给予特定有益生物的可能性 - 甚至是微生物制造的有益产品，因为我们对什么更了解这些是 - 与微生物指导的补充食物相结合。这可能是第二道防线。我们的研究还提出了监测肠道微生物群落发展和在生命早期发现偏离正常发育的可能性，为我们提供预防机会。“

戈登强调，他们旨在修复营养不良儿童的微生物群落的努力有望在生命的最初几年中为儿童提供更明智的指导，以便他们能够开发出健康的微生物组。

“我们需要有效地管理我们孩子宝贵的微生物资源，”他说。“如果我们这样做，其影响可能是长寿的，并预示着预防医学的一个新方面 - 从开发微生物组开始。”