你 肠道中的微生物 依靠你来好好喂养它们。稳定的复合纤维饮食能让它们保持健康——反过来，也可能让你更健康。肠道菌群与体重、肠道健康、过敏甚至情绪都有关。研究表明，当宿主（你）未能为饥饿的有益微生物提供它们所需的东西时，它们的数量可能会发生变化，甚至可能开始威胁到肠道的薄壁。但我们一直无法确切地知道这些变化是否正在发生以及是如何发生的。
现在，斯坦福大学的一个团队开发了一种优雅的方法，可以在细胞级别分辨率下窥探肠道内部——看看发生了什么。这项 研究 发表在 10 月份的《Cell Host & Microbe》杂志上。
我们对肠道微生物的了解——以及饮食对它们的影响——大多来自于粪便。研究人员可以对一小撮粪便样本进行快速基因扫描，评估其中存在哪些微生物以及它们的丰度。但从这堆混杂的样本中，无法得知微生物生活在肠道的哪个位置——或者它们是如何相互作用，或者与你相互作用的。斯坦福大学微生物学家、新论文的合著者 Justin Sonnenburg 表示：“绘制这个微生物群落的空间组织是理解其生物学的一个基本方面。”“没有这些信息，我们将难以理解这些微生物是如何影响我们的健康，或者为什么相互作用会出错并导致疾病。”
“这是一个巨大的进步，”密歇根大学医学院微生物学助理教授 Eric Martens 说，他也研究纤维对肠道微生物和肠道粘液层的影响，并未参与这项新研究。“由于我们才刚刚开始了解存在于肠道中的数百种细菌的机制和功能，了解这些生物是如何在如此密集且严密限制的空间中聚集、组织和繁殖的，将提供巨大的洞察力。”
Sonnenburg 和他的同事们给小鼠（已定植了人类肠道微生物）喂食了标准饮食和缺乏纤维的饮食。然后，他们小心地保存了小鼠肠道的薄切片，并添加了特殊的染料来标记不同的微生物、未消化的食物、重要的粘液层和肠壁。由于有如此多的微小样本切片需要分析，他们还开发了软件来帮助计算空间关系。
通过能够实际看到这些不同饮食下发生的情况，研究人员发现，当纤维减少时，粘液层会收缩——很可能是由于饥饿的微生物在吞噬它——从大约 51 微米收缩到仅 31 微米，使微生物更靠近敏感的肠道壁。正如 Sonnenburg 指出的那样，“我们知道，维持我们的定居微生物与我们的肠道组织之间的和谐，部分在于将两者分开”——即通过粘液层。
随着粘液层的收缩，缺乏膳食纤维的小鼠也表现出更多的炎症标志物。这可能是由于免疫系统试图将细菌保持在它们应该在的地方——即肠道中。“长期来看，低水平的炎症会导致许多不同类型的问题，包括结肠炎甚至癌症，”Sonnenburg 说。（但他谨慎地指出，实验仅在小鼠身上进行——且时间很短——因此这些发现如何转化为我们以及我们的长期健康仍有待观察。）
除了粘液层收缩，研究人员还能够看到改变饮食会改变细菌在肠道中的组织方式。在标准饮食下，两类细菌通常聚集在相似细胞的团块中。但没有纤维，这些聚集体就消失了，微生物分布得更均匀。
都柏林大学学院 Conway 生物分子和生物医学研究所的 Ronan O’Connell 一直使用激光显微镜来解析健康人群以及患有 肠道疾病 的患者的肠道菌群结构。他指出，这项新的成像技术“优美地阐释了宿主-微生物组界面的复杂性”，并补充说，它将来或许可以用于研究人类健康和疾病肠道的差异。事实上，Sonnenburg 和他的团队已经在计划将这项工作扩展到人类。
与此同时，这项工作使用的 [名为 BacSpace] 的新软件（称为 BacSpace）可供其他团队使用，Sonnenburg 指出，他希望分享它将“迅速推动该领域的发展”。Martens 对这种可视化方法的潜力感到兴奋。“人们可以想象将分辨率提高到物种级别，而不仅仅是门类。”
Katherine Harmon Courage 是一名自由记者；她的下一本书《Cultured》(2016) 讲述了肠道微生物组和饮食。 @KHCourage
