膳食纤维与肠道微生物互作调节食物过敏的研究进展

钟菁华，王中亮，武 涌，陈红兵,*

（1.南昌大学 食品科学与技术国家重点实验室，江西 南昌 330047；2.南昌大学食品学院，江西 南昌 330047；3.江西省食物过敏重点实验室，江西 南昌 330047；4.南昌大学中德联合研究院，江西 南昌 330047）

食物过敏是影响人体健康的特异性免疫性疾病之一，表现为机体在摄入某些食物蛋白后会产生一系列不良反应。临床症状主要有呕吐、腹泻、便血、湿疹等，严重时可导致休克和死亡。大量研究表明，在过去20～30 年中，食物过敏的发病率逐渐上升，且呈现出每10 年增加1.2 个百分点的趋势[1-2]。针对食物过敏的预防和治疗，目前最有效的措施是严格地避免摄入过敏食物。但由于过敏原交叉反应以及食物过敏标签法规的不完善，导致此方法在实际生活中不具有操作性。另一方面，“避免摄入过敏食物”只能保护患者暂时不发生食物过敏反应，当患者再次接触时仍然会产生过敏。因而寻找改善食物过敏人群过敏体质并促进其产生过敏原耐受的有效功能因子，受到食品学界的广泛关注，同时也给开发针对食物过敏的特医食品提供了挑战与机遇。

膳食纤维的摄入与食物过敏易感性关系密切。最近研究表明，低纤维饮食会增加过敏性疾病的发生率[3-4]。膳食纤维包括不易消化的碳水化合物和木质素，其不能在小肠中被消化吸收，而是直接到达大肠。在大肠中，膳食纤维会被肠道微生物代谢而产生相应的代谢产物，其中研究最广泛的是短链脂肪酸（short-chain fatty acids，SCFAs）[5]。目前的研究表明，由某些肠道共生菌群代谢膳食纤维产生的SCFAs可以从不同层面影响食物过敏的发生[6]。另外的研究也表明，膳食纤维可以促进肠道有益菌的生长和抑制有害菌增殖，进而帮助机体维持肠道微生态平衡[7]。因此，膳食纤维具备的诸多生理调节功能，特别是与肠道菌群的相互作用，使之有望成为改善食物过敏体质的有效功能成分。本文在阐述膳食纤维、肠道菌群和食物过敏三者关联性的基础上，重点讨论了膳食纤维与肠道菌群互作如何调节食物过敏及其分子机制，期望为研发具有改善食物过敏体质的膳食纤维食品提供一定的科学依据和理论参考。

1 膳食纤维、肠道微生物以及食物过敏三者的关联性

1.1 膳食纤维与肠道微生物的关系

1.1.1 膳食纤维与肠道微生物

1953年，Hipsley[8]首次提出膳食纤维的概念，并将其定义为不可被人体消化酶所消化的植物成分的总称。而膳食纤维的定义却一直存在争议，并随着时间的推移不断变化。目前大多数国家采用食品法典委员会的陈述，将其定义为不能被人体小肠吸收的具有3 个或3 个以上单体单元的碳水化合物[9]。根据结构的差异，膳食纤维可以细分成非淀粉多糖（单体单元≥10）、抗性淀粉（单体单元≥10）和抗性低聚糖（单体单元3～9）[10]。根据溶解性的差异也可以将膳食纤维分成可溶性膳食纤维和不溶性膳食纤维。大多数不溶性膳食纤维（纤维素、半纤维素等）具有通便作用，因为它们到达结肠后不会被肠道细菌所消化，只能吸水软化大便并排出体外；而大多数可溶性膳食纤维（菊粉、果胶、低聚糖等）到达大肠被肠道微生物发酵利用，产生SCFAs[9]。膳食纤维广泛存在于植物性来源的食物，一些低聚糖和菊粉具有“益生元”的功能，它们能通过选择性地在肠道内诱导有益菌的繁殖而发挥作用。

人体肠道是一个复杂的系统，人类肠道微生物的数量高达1014个，其数量是人体细胞数量的10～100 倍[11]。尽管微生物组成从婴儿期到成年有很大变化（图1），但大多数微生物主要来自厚壁菌门（Firmicutes）、拟杆菌门（Bacteroidetes）、变形菌门（Proteobacteria）和放线菌门（Actinobacteria）[12]。为了更好地理解人体内肠道微生物群的特征及其与疾病的关系，科学界引入了一个新的概念“肠型”，根据肠道内的细菌种类和数量可以分为3 种肠型：拟杆菌型（Bacteroides）、普氏菌型（Prevotella）及瘤胃球菌型（Ruminococcus）[13]。此外，根据肠道微生物对人体的作用可将肠道微生物分为有益菌、有害菌和无害菌3 大类。正常情况下人体肠道微生物处于一个相对平衡的状态，但当饮食结构发生改变时，肠道微生物也会相应改变，进而增加一些慢性疾病的易感性。

图1 不同年龄段人群肠道微生物组成[12]Fig.1 Composition of intestinal microorganisms in different age groups[12]

1.1.2 膳食纤维对肠道微生物组成和功能的影响

饮食差异可以影响肠道微生物的类型、丰度和功能。基于人群队列的研究表明，饮食是个体间菌群变化的主要决定因素，而饮食习惯的差异更是影响肠道菌群的具体类型[14-15]。例如，长期食用富含蛋白质和动物脂肪的人群的肠型为拟杆菌（Bacteroides）型，而食用富含碳水化合物的人群的肠型为普雷沃氏菌（Prevotella）型[13]。后来，这一发现也被Schnorr等[16]所证实，即长期摄入膳食纤维可以显著增加拟杆菌门普雷沃氏菌属（Prevotella）的含量。在饮食调节肠道菌群的类型和丰度的基础上，Filippo等[17]通过比较非洲农村儿童（饮食特点为低脂低蛋白高纤维）和欧洲城市儿童（饮食特点为高脂高蛋白低纤维）的肠道微生物差异揭示了其背后的功能特征，即仅存在于非洲农村儿童粪便中的普雷沃氏菌属和木聚糖杆属（Xylanibacter）可以提高纤维素和木聚糖的利用率并产生SCFAs，而生活在欧洲城市儿童的肠道微生物中有更适合分解动物蛋白质、高脂、高糖的细菌属。进一步的研究揭示除普雷沃氏菌属外，生活在非洲农村的儿童肠道微生物中的密螺旋体属（Treponema）和琥珀酸弧菌属（Succinivibrio）更适合发酵纤维和碳水化合物[18]。因此，微生物类型与功能的差异与饮食习惯密切相关，不同饮食习惯将导致人体肠道菌群发生显著变化[16-17,19-21]（表1）。

表1 饮食差异对肠道菌群的影响Table 1 Influence of dietary differences on intestinal microbiota

低膳食纤维的饮食特征可以显著影响肠道微生物的组成和功能。一项动物实验研究表明，喂食低纤维饮食会导致小鼠及其后代肠道内的微生物多样性降低；但当转化为正常纤维饮食后，小鼠肠道内的微生物多样性不会恢复，这种低膳食纤维所致的不可逆的肠道微生物特征可能会造成机体生理功能的异常[22]。在另一项人类队列研究中表明，当受试者碳水化合物（包括纤维）摄入量降低到30 g/d，一天内肠道微生物的组成发生很大改变，其中纤维降解菌的数量减少，而乳球菌（Lactococcus）、链球菌（Streptococcus）和伊格尔兹氏菌属（Eggerrthella）的数量增加[23]。一项针对膳食纤维的人体干预实验也表明，添加果聚糖和低聚半乳糖可以增加肠道微生物中的乳酸杆菌（Lactobacillus）和双歧杆菌（Bifidobacterium）的含量[24]。此外，体外模拟发酵实验也证明了膳食纤维可以促进乳酸杆菌和双歧杆菌的生长，抑制肠杆菌（Enterobacteria）、肠球菌（Enterococcus）、产气荚膜梭菌（Clostridium perfringens）等有害菌的生长[25-26]。膳食纤维的发酵受肠道微生物中一系列的碳水化合物活性酶（carbohydrate active enzymes，CAZymes）调控，而CAZymes是微生物在结肠和盲肠中降解膳食纤维产生SCFAs所必需的物质[7]。不同的CAZymes（由差异的肠道菌群所表达）会将膳食纤维分解成不同长度的SCFAs，主要包括乙酸、丙酸和丁酸。一项加拿大健康婴儿纵向发展研究表明，3 个月大的婴儿的肠道微生物编码CAZymes的基因和生产丁酸基因的缺乏与婴儿后期过敏性疾病患病率增加密切相关[27]。另一项研究表明，膳食纤维摄入量与SCFAs的产生有着直接关系，正如Duncan等揭示了低膳食纤维的摄入可以显著降低人粪便中的SCFAs含量[28]。与此相反，婴儿出生后第一年多食用酸奶、蔬菜、水果等富含膳食纤维的食物时，其粪便中的SCFAs中的丁酸含量会显著增加[29]。这是因为高纤维饮食有利于能够发酵膳食纤维的细菌（如双歧杆菌和乳酸菌）的生长，进而促进血清中SCFAs水平增加。SCFAs的产生是肠道菌群调节人体代谢的一种途径，SCFAs在调节宿主代谢、免疫系统和细胞增殖方面具有关键作用[30]。

1.2 肠道微生物与食物过敏的关系

1.2.1 食物过敏及其致病机制

食物过敏是机体摄入食物过敏原蛋白后，机体产生异常的免疫反应，主要分为免疫球蛋白（immunoglobulin，Ig）E介导、非IgE介导和混合介导3 种类型[1]。最新研究表明，食物过敏原不仅可以经口服摄入而引发，还可以通过皮肤接触的方式导致过敏[31]。免疫耐受则是对抗原不产生免疫应答，主要是由胃肠道中的CD103+树突状细胞（dendritic cells，DCs）和皮肤中的朗格汉斯细胞所介导[32]。免疫耐受的机制主要是抗原递呈细胞（antigen-presenting cells，APCs）摄取并携带抗原迁移至肠系膜淋巴结（mesenteric lymph node，MLN）和区域淋巴结，提呈给初始CD4+T细胞，进而促进其分化形成抗原特异性的调节性T（regulatory T，Treg）细胞[33]。大量研究已经证实，Tregs细胞对维持免疫耐受至关重要，食物过敏患者体内Tregs细胞数下降，从而引发抗原特异性的辅助性T细胞（helper T cells，Th）2的产生[34]。

食物过敏（在这主要指IgE介导的I型超敏反应）的作用机制十分复杂。经典的分子机制显示，当肠道上皮屏障受到损伤时，会极大地促进食物过敏原渗透到肠道黏膜固有层，同时肠道上皮细胞（intestinal epithelium cells，IECs）也会分泌大量的“预警因子”（如胸腺基质淋巴细胞生成素（thymic stromal lymphopoietin，TSLP）、白细胞介素（interleukin，IL）-33和IL-25），上调DCs上的OX40配体水平从而激活DCs[32,35]。随后，这些DCs会摄取食物抗原并递呈给初始T细胞并促进其向Th2细胞而非Treg细胞极化；在Th1/Th2失衡和具有免疫抑制功能的Treg细胞缺少情况下，极化的Th2细胞通过产生IL-4、IL-5和IL-13等因子促使B细胞中免疫球蛋白发生类别转换而产生抗原特异性IgE，这些IgE则会触发各种效应细胞而产生形式各异的过敏临床症状[36-37]。B细胞分泌的抗原特异性IgE会与肥大细胞和嗜碱性粒细胞表面高亲和力的FcɛRI受体结合完成致敏阶段[38]。当致敏机体再次摄入过敏原后，抗原会迅速与致敏肥大细胞或嗜碱性粒细胞表面的特异性IgE结合，使肥大细胞脱颗粒，释放组胺、白三烯、5-羟色胺、趋化因子等，而嗜碱性粒细胞分泌大量IL-4、IL-13等细胞因子，从而引发局部或全身过敏反应[39]。而对于非IgE介导的食物过敏反应机制尚不完全清晰，有研究认为大部分反应是由Th2细胞驱动，也有研究认为是固有免疫起主要作用[40-41]。

1.2.2 肠道菌群与食物过敏相关性

越来越多证据表明肠道微生物在食物过敏的发病机制中发挥至关重要的作用。但肠道微生物并不是一成不变，它会随着外界环境的改变而改变。研究表明，分娩方式（顺产或剖腹产）[42]、生活环境（农村或城市）[43]、抗生素暴露[44]、膳食结构改变[45]、母乳喂养[46]等都会改变肠道微生物组成，从而改变机体发生食物过敏的几率。健康的肠道微生物可以维持Th1/Th2平衡，有利于Th1型反应，也能促使机体产生Treg细胞预防食物过敏[47]。但当肠道微生物失调，Th1/Th2平衡受到破坏，并向Th2型反应偏移，从而导致食物过敏[48]。有研究发现生命早期肠道微生物的改变与食物过敏密切关联。对来自加拿大健康婴儿纵向队列研究中的166 名婴儿进行研究发现，生命早期（3 个月大）微生物多样性的减少（伴随拟杆菌丰度的减少和肠杆菌丰度的增加）与生命后期（12 个月大）食物过敏的可能性增加有关[49]。此外，动物实验研究表明，缺乏肠道微生物的小鼠能够加剧食物过敏的症状，但移植健康婴儿粪便的无菌小鼠可以免受食物过敏的影响，而移植食物过敏婴儿的粪便会增加无菌小鼠对食物过敏的易感性[50]。在机制方面，肠道微生物缓解食物过敏可能包括以下3 个方面：1）肠道微生物与IECs相互作用，调控抗原的摄取[51]；2）肠道微生物诱导IL-22产生，加强肠道屏障功能[52]；3）肠道微生物代谢产物可诱导Foxp3+Treg细胞的产生，促进口服耐受[53]。因此，不管是相关性还是因果关系的探究都揭示肠道菌群在食物过敏发展中的重要作用，这也为我们通过靶向肠道菌群来预防或治疗食物过敏提供新的思路。

1.3 基于SCFAs为桥梁的膳食纤维、肠道微生物及食物过敏三者之关系

某些膳食纤维具有“益生元”的功能，可以改变肠道微生物的组成，促进益生菌（如乳酸菌）的生长；而肠道微生物可以发酵膳食纤维产生SCFAs[54]。在人体中存在膳食纤维-肠道微生物循环，膳食纤维促进肠道微生物的生长，肠道微生物分解膳食纤维产生SCFAs，而SCFAs含量的增加又可以抑制有害菌的生长[55]。SCFAs是肠道上皮细胞的主要能量来源，在表观遗传上影响着非免疫（紧密连接蛋白、黏液）和免疫（DCs、T细胞和B细胞）功能[56]。有研究表明SCFAs的摄入可以缓解食物过敏，所以膳食纤维与肠道微生物互作产生的SCFAs可能是连接膳食纤维、肠道微生物、食物过敏三者的主要机制之一（图2）[57]。

图2 膳食纤维、肠道微生物、食物过敏的关系Fig.2 Relationship among dietary fibers, intestinal microbiota, and food allergy

2 膳食纤维影响食物过敏发生的作用机制

2.1 膳食纤维对食物过敏的影响

许多动物实验和人群研究均表明，膳食纤维的摄入可以改善过敏性疾病的发生与发展（表2）。在一项动物实验中，发现小鼠喂食高纤维饮食可以促进SCFAs的产生，从而对小鼠的过敏性炎症有保护作用[58]。Tan Jian等[59]也发现高膳食纤维饮食（富含瓜尔豆胶和纤维素）可以通过改变肠道微生物的组成和促进SCFAs的产生保护小鼠免受花生过敏，并且降低了小鼠的过敏症状和血清中IgE浓度。有趣的是，在小鼠致敏前3 周，给小鼠中的饮用水添加乙酸或丁酸盐，也能得到类似的结果。这表明膳食纤维可能通过产生SCFAs对机体发挥免疫调节作用。另外一项研究表明，在小鼠怀孕和哺乳期补充低聚半乳糖（galacto-oligosaccharide，GOS）、低聚果糖（fructo oligosaccharides，FOS）和果胶衍生的酸性低聚糖（pectin-derived acidic oligosaccharides，pAOSs），可以有效缓解小鼠后代的过敏症状[60]，在另一项动物实验中也发现相似的结果，母代小鼠在妊娠期和哺乳期喂食GOS和菊粉可以缓解后代小鼠对小麦的过敏症状[61]。这为通过调节母亲饮食来改变子代过敏风险提供新的线索。除了上述临床前的动物实验外，人群研究中也发现了相似的结果，研究表明，孕期母亲食用膳食纤维的含量与婴儿过敏性疾病的发生率有关，母亲摄入含有较多抗性淀粉的食物，可以降低婴儿过敏的风险[62]。此外，婴儿早期补充膳食纤维也能降低过敏性疾病的风险，在一项随机双盲安慰剂对照实验中，婴儿在0～26 月食用添加GOS和FOS的部分水解奶粉，可以降低婴儿患湿疹的概率[63]。还有研究表明，婴儿出生后第一年多食用蔬菜、水果等富含膳食纤维的食物可以增加粪便中丁酸盐的浓度，这与生命后期婴儿患过敏性疾病的风险降低有关[26]。

表2 膳食纤维在缓解过敏性疾病中的应用Table 2 Application of dietary fiber in alleviating allergic diseases

2.2 膳食纤维调节食物过敏发病的机制

2.2.1 膳食纤维与肠道菌群互作的代谢物SCFAs调节食物过敏

高膳食纤维饮食能够改变肠道微生物，通过促进SCFAs的产生来调节食物过敏[59]。而SCFAs主要通过GPRs激活途径、HDAC的活性和作用于IECs加强肠上皮及屏障的保护来调节食物过敏。

第一，SCFAs可通过GPRs传递信号。研究表明，SCFAs通过作用于IECs上的受体GPR43和GPR109a，增强CD103+DCs中视黄醛脱氢酶（retinal dehydrogenase，RALDH）的活性和增加抗原特异性Foxp3+Treg细胞数目[59]。Foxp3+Treg细胞可在派尔集合淋巴结（peyer patch，PPs）分化成滤泡辅助性T细胞（follicular helper T cells，Tfh），促进B细胞产生IgA[67]。虽然IgA口服耐受的机制尚不清楚，但高纤维饮食已被证实可以上调IgA的产生，加强Tfh和黏膜生发中心反应，调节了多种对食物抗原无免疫应答所必须的胃肠道保护通路（例如髓样分化因子MyD88信号通路）[59]。还有相似的研究发现添加乙酸可以通过IECs上的GPR43信号促进肠道IgA的产生，其机制是乙酸通过诱导DCs中乙醛脱氢酶的表达，使饮食中的VA转化成维甲酸，从而促进IgA的产生[68]。在另一项动物实验中，通过给予小鼠丙酸盐干预，发现丙酸盐通过IECs上的GPR41受体传导信号，促进了DCs前体细胞的造血作用，导致无法驱动Th2反应，从而缓解了过敏性炎症的程度[69]。这些细胞表面受体不仅在IECs上表达，而且在肠道免疫细胞如DCs和Treg细胞上也有表达[6]。例如，SCFAs（如丁酸）可以通过识别DCs上的GPR109a受体促进Treg细胞的产生（缺乏GPR109a的小鼠的Treg细胞数量则会降低），这表明在DCs中SCFAs-GPR109a轴在食物过敏原的免疫耐受中起着关键作用[70]。另一项研究表明，SCFAs也可以直接调节T细胞优先分化成Treg细胞，其机制可能是由于SCFAs可通过识别GPR109a或GPR43来增加Foxp3位点的组蛋白H3乙酰化[71-72]。总之，这些研究都表明，SCFAs可以通过GPRs信号提高DCs的耐受性和促进IgA、Treg细胞的产生来防止食物过敏。

第二，SCFAs可以直接抑制HDAC活性或调节哺乳动物雷帕毒素靶蛋白通路（mammalian target of rapamycin，mTOR）来调节相关基因表达。SCFAs可直接抑制HDAC和赖氨酸脱乙酰酶（lysine deacetylase，KDAC）活性，HDAC活性被抑制可以促进组蛋白中赖氨酸残基的乙酰化，进而通过促进转录因子进入启动子区域而诱导基因活化[73]。丁酸盐被认为可以作为HDAC抑制剂来促进Foxp3基因位点的组蛋白的乙酰化，从而增强肠道Treg细胞的扩张来抑制炎症反应[74]。还有研究表明，乙酸盐可以通过抑制HDAC9活性增加Foxp3的乙酰化，并进一步促进Treg细胞的产生来缓解过敏性疾病[75]。此外，SCFAs也可以作为HDAC抑制剂增加S6K的乙酰化和核糖体蛋白S6的磷酸化来调节mTOR通路，促进T细胞分化成Th1、Th17和Treg细胞[76]。有研究表明戊酸盐的摄入可以增强mTOR活性，从而促进抗炎因子IL-10的产生[77]。所以SCFAs可以通过调节mTOR通路来产生Treg细胞，而Treg细胞可以缓解食物过敏。除了调节Treg细胞的表观遗传状态外，SCFAs还可以通过对HDAC活性的抑制来增强B细胞的代谢活性，进而促进其分化和促进IgA的类别转化[78]。这些研究都表明，膳食纤维的代谢产物SCFAs可以通过抑制HDAC活性和调节mTOR通路从而调节T细胞和B细胞的分化，并通过促进Treg细胞和IgA的产生缓解食物过敏。

第三，SCFAs可以加强肠上皮的屏障保护。SCFAs在肠道中的浓度较高，可直接作用于IECs[79]。SCFAs与GPRs结合后可作用于IECs并激活炎症小体NOD样受体蛋白3（NOD-like receptor protein 3，NLRP3）释放产生IL-18，从而促进肠上皮的修复并维护肠道完整性[80]。SCFAs也可以通过增加某些抗菌肽的表达增强IECs的某些免疫监视功能。例如，丁酸可以增加抗菌肽LL-37和抗菌肽（cathelicidin antimicrobial peptide，CAP）-18的表达，并调节细胞因子CC亚家族趋化因子配体20（CC chemokine ligand 20，CCL20）和IL-8的产生[81]。SCFAs可通过GPR43信号作用于先天淋巴细胞（innate lymphoid cell，ILC）3，并促进其产生IL-22[82]。IL-22可以强化IECs的功能，促进潘氏细胞产生抗菌肽，促进杯状细胞产生黏液强化肠道屏障功能[83]。在肠道稳态过程中，结肠上皮细胞的代谢严重依赖于氧化磷酸化，从而导致高耗氧量[84]。肠道上皮利用微生物来源的丁酸盐影响这些细胞中的O2水平，从而激活氧传感器缺氧诱导因子（hypoxia-inducible factor，HIF），这是一种对维持肠道完整性和屏障保护至关重要的转录因子[85]。此外，丁酸盐和其他SCFAs能够促进紧密连接蛋白和黏蛋白的产生[86]。肠道屏障与食物过敏有着密切的关系，肠道屏障的破坏使得过敏原更容易进入机体，发生过敏反应。

2.2.2 膳食纤维调节肠道共生菌和促进黏液分泌在食物过敏中的作用

肠道上皮被黏液层覆盖和保护，而黏液层的完整性是机体抵御微生物入侵和感染的第一道防线[87]。黏液层富含大量的抗菌肽和免疫球蛋白，如黏蛋白（mucin，MUC）2，可以通过刺激IL-10和转化生长因子（transforming growth factor，TGF）β1的产生来提高DCs的耐受性，对维持肠道稳定有重要作用[88-89]。有研究发现食物中膳食纤维含量的减少与结肠黏膜变薄有关[90]。低纤维饮食已经被发现能降低肠道微生物的多样性从而导致黏液层被破坏。Desai等[91]发现纤维的缺乏会导致肠道内Bacteroides caccae和Akkermansia muciniphila这两种降解黏液的细菌数量增加。它们是一种可以同时利用黏液多糖和纤维多糖的细菌，在低纤维的条件下，通过诱导黏膜降解酶基因的表达实现细菌从利用膳食多糖转向利用黏膜多糖，从而调整生存策略，导致黏液层变薄[92]。Schroeder等[93]也发现给小鼠喂食低纤维的西方饮食增加了其内部黏液层的渗透性，减慢了黏液层的生长速度，可能会增加感染的可能性，给小鼠再喂食纤维菊粉可以阻止黏液渗透性的增加，使黏液层恢复生长，从而防止肠道感染。还有研究表明膳食纤维的缺乏会增加TSLP和IL-33基因的表达，增加肠道上皮的通透性，从而促进Th2型免疫反应[59]。已经证明膳食纤维和SCFAs可以刺激肠道上皮分泌黏液，从而防止饮食抗原进入机体[94]。这些研究都表明膳食纤维通过增加黏液的生成防止食物过敏。

3 通过开发膳食纤维食品降低食物过敏的展望

虽然大量文献都报道膳食纤维能缓解食物过敏，但大多数的证据都来源于动物实验，且目前针对食物过敏的研究几乎只在于几种特定的膳食纤维（如GOS、FOS和菊粉）。因此开发筛选出具有抗过敏功效的膳食纤维成为应用膳食纤维预防及缓解食物过敏的首要问题。益生元作为膳食纤维的一种，已被证明能预防过敏性疾病的发生[95]。在2016年，世界变态反应组织（world allergy organization，WAO）推荐非全母乳喂养的婴儿食用添加益生元的配方奶粉来预防过敏[96]。有研究表明添加GOS和FOS的配方奶粉可以增加婴儿肠道内双歧杆菌和丁酸盐的含量，但关于益生元预防食物过敏的临床证据还不是很充分，在配方奶粉或者食物中添加益生元对食物过敏的影响尚需更多的研究[97]。此外，大多数抗过敏益生元的研究局限于一两种，针对多种益生元组合的研究较少，因此未来的研究可以考虑多种益生元的协同作用来缓解食物过敏。与此同时，目前的研究不应局限于单一益生元，益生菌和益生元的协同在缓解食物过敏方面也应深入探究。这种协同效应在最近的研究中也得以证明，有研究表明GOS、FOS和Bifidobacterium breveM-16V对于早期肠道微生物失调的婴儿肠道微生物组成有长期有益的影响[98]。另外，在小鼠过敏模型中，发现摄入包含GOS、FOS和Bifidobacterium breveM-16V的合生元能减轻牛奶过敏[99]。因此，未来益生元食品可以考虑添加益生菌发挥协同作用来缓解食物过敏。且目前的证据大多建立在动物实验数据的情况下，临床研究膳食纤维治疗食物过敏还没有准确的数据，因此，未来抗过敏膳食纤维的研究应不再局限于动物实验而逐步向临床应用迈进，科学家需要精心设计随机对照实验来确定纤维来源、剂量选择和作用时间，这些临床方案的具体确定将对缓解食物过敏有重大意义。总之，目前科学家需要开发出新型膳食纤维，使之成为下一代益生元，通过调节肠道微生物来治疗食物过敏。

4 结 语

膳食纤维、肠道微生物、食物过敏三者密切相关，高膳食纤维饮食可以调节肠道微生物，通过促进SCFAs的产生和分泌黏液层来预防食物过敏。而SCFAs通过GPRs、HDAC等途径促进Treg细胞和IgA的产生，并加强肠道屏障功能来减少食物过敏的发生。通过膳食纤维的摄入改变肠道菌群的组成、促进SCFAs的产生，可以成为未来预防和治疗食物过敏的发展方向。但目前还存在一些问题需要进一步研究。膳食纤维对肠道微生物有调节作用，但作用机制还不完全清楚，且目前的研究大部分集中于动物实验，缺乏临床数据。因此，研究人员应致力于探索膳食纤维对肠道微生物的作用机制，为开发出能防治食物过敏的膳食纤维的药物及功能性食品提供科学依据与指导。