IF58.7｜非洲传统饮食与西式饮食对男性免疫代谢的不同影响

两周饮食切换即可改变免疫与代谢状态，传统饮食和发酵饮料具抗炎效应，西式饮食则促炎。

这篇按生信解读号的读法拆：先看背景和问题，再看作者怎么做、做出了哪几条硬发现，最后把数据和代码收走。

研究背景

撒哈拉以南非洲正面临非传染性疾病（NCDs）的激增，城市化带来的西式饮食（WD）被认为是重要驱动因素。非洲本土传统饮食（AHD）富含蔬菜、豆类、全谷物和发酵食品，具有潜在健康益处，但相关研究严重缺乏。此前横断面研究提示，城市居民（更多暴露于西式饮食）的炎症特征强于农村居民，但因果关系无法确立。发酵食品如坦桑尼亚的Mbege（发酵香蕉饮料）被认为有益健康，但缺乏干预性证据。

科学问题

卡在哪里： 此前研究多为横断面观察，无法确定饮食与免疫代谢变化的因果关系。非洲人群在营养免疫学研究中代表性不足，缺乏针对非洲传统饮食和发酵食品的随机对照试验数据。

本文要回答： 通过随机对照试验，评估短期切换西式饮食与传统饮食以及摄入发酵饮料对免疫和代谢特征的影响，并观察4周后效应的持续性。

技术路线

作者主要用了：随机对照试验、Olink蛋白质组、血浆代谢组、全血转录组、细胞因子刺激实验、血液学分析。

研究者在坦桑尼亚乞力马扎罗地区招募77名健康男性，分为三组：农村传统饮食者切换为西式饮食2周，城市西式饮食者切换为传统饮食2周，以及西式饮食者每日饮用发酵香蕉饮料Mbege 1周。在基线、干预后和4周随访三个时间点采集血液，进行多组学分析（血浆蛋白质组、代谢组、全血转录组）和功能性免疫检测（全血刺激后细胞因子分泌），并利用血液学参数评估白细胞活化状态。同时设置维持原饮食的对照组以排除时间效应。

图 1　Fig. 1。图1展示了研究设计和饮食干预细节。a部分为研究流程图，显示三组干预：农村传统饮食者切换为西式饮食2周（n=22），城市西式饮食者切换为传统饮食2周（n=22），以及西式饮食者饮用发酵饮料Mbege 1周（n=22）。b部分为样本采集时间点（基线、干预后、随访）。c部分为干预饮食示例，对比了西式饮食（精制碳水化合物、油炸食品）与传统饮食（全谷物、根茎类、豆类）的差异。

核心亮点

亮点 1｜西式饮食诱导促炎状态

从传统饮食切换到西式饮食2周后，血浆中26种蛋白显著升高，包括与动脉粥样硬化相关的THBS4、ANGPTL3和TWEAK等，涉及细胞粘附、凋亡和蛋白酶活性等通路。血浆CRP水平显著上升（P=0.020）。全血刺激后TNF和IFNγ反应普遍下降，尤其对白色念珠菌的IFNγ反应下降最显著。转录组分析显示先天免疫相关基因（如S100A8、MPO、MMP8、DEFA3/DEFA4）上调，而适应性免疫相关基因（如HLA基因）在随访时下调。血液学参数显示白细胞、中性粒细胞和单核细胞计数及活化标志物（NEUT-RI、RE-MONO、RE-LYMPH）升高，且活化标志物在随访时仍维持升高。

图 2　Fig. 2。图2展示了血浆炎症和心脏代谢蛋白质组的变化。a部分为各组差异蛋白数量柱状图，显示西式饮食组26种蛋白上调，传统饮食组28种蛋白下调，发酵饮料组29种蛋白上调。b-d部分为火山图或热图展示具体蛋白变化。e部分为血浆CRP水平，显示西式饮食组CRP显著升高（P=0.020），传统饮食组有下降趋势。

亮点 2｜传统饮食发挥抗炎作用

从西式饮食切换到传统饮食2周后，血浆中28种炎症相关蛋白显著降低，包括多种趋化因子（CXCL1、CXCL5、CXCL6、CXCL8、CXCL10、CXCL11、CCL4、CCL5等）和细胞因子（IL-6、OSM、IL-17C、TNFSF14），且部分蛋白在随访时仍低于基线。代谢组学显示有益代谢物增加，如omega-3脂肪酸DHA、DPA、EPA以及反式白藜芦醇苷（trans-piceid）和富马酸，而有害代谢物如对甲酚硫酸盐和吲哚硫酸盐降低。转录组变化较小，提示其抗炎效应可能主要来自代谢和微生物组调节而非白细胞转录重编程。

图 3　Fig. 3。图3展示了全血刺激后细胞因子产生能力的变化。a部分为西式饮食组，显示TNF和IFNγ对多种刺激的反应下降，尤其对白色念珠菌的IFNγ反应下降最显著。c部分为传统饮食组，变化较少，但随访时对金黄色葡萄球菌的TNF、IL-1β和IFNγ反应下降。e部分为发酵饮料组，显示IL-10反应增强，对白色念珠菌的多种细胞因子反应增加。

亮点 3｜发酵饮料Mbege的免疫调节效应

每日饮用1升Mbege 1周后，血浆中29种心脏代谢蛋白升高但随访时恢复，而炎症蛋白如CCL5、CCL4、CCL28、MMP1、IL-17A和OSM在随访时仍低于基线。全血刺激后抗炎细胞因子IL-10反应增强，对白色念珠菌的TNF、IL-1β、IL-6和IL-10反应均增加。代谢组学显示黄烷-3-醇代谢通路相关代谢物（如马尿酸、氢化肉桂酸）显著升高，提示多酚的微生物代谢产物可能介导其健康效应。血液学参数显示中性粒细胞活化标志物NEUT-RI降低，且效应持续至随访。

图 4　Fig. 4。图4展示了血浆代谢组的变化。a部分为各组差异代谢物数量柱状图，西式饮食组309个，传统饮食组334个，发酵饮料组177个。b-c部分显示西式饮食组omega-3脂肪酸EPA和DHA下降，花生四烯酸和炎症介质白三烯B4在随访时升高。d-e部分显示传统饮食组omega-3脂肪酸和富马酸等有益代谢物增加。f-g部分显示发酵饮料组黄烷-3-醇代谢物如马尿酸和氢化肉桂酸显著升高。

亮点 4｜短期干预的持续效应

部分免疫和代谢变化在干预结束后4周仍可检测到。例如，西式饮食组的中性粒细胞活化标志物（NEUT-RI、NEUT-GI、RE-MONO、RE-LYMPH）在随访时仍升高；传统饮食组的部分炎症蛋白（如CXCL5、CXCL6、CCL4等）在随访时仍低于基线；发酵饮料组的炎症蛋白降低也持续存在。转录组分析显示西式饮食组在随访时有410个基因上调，涉及miRNA产生和组蛋白修饰等表观遗传调控，提示可能存在训练免疫样长期效应。

图 5　Fig. 5。图5展示了全血转录组的变化。a部分为各组差异表达基因数量，西式饮食组在随访时有410个基因上调、163个下调，传统饮食组变化极小，发酵饮料组有26个上调、104个下调。b-d部分为西式饮食组的GO富集分析，显示ROS反应和先天免疫相关基因上调，适应性免疫相关基因下调。e-g部分为发酵饮料组，显示细胞迁移相关基因下调，炎症消退相关通路在随访时下调。

亮点 5｜独立队列验证

利用300 TZFG横断面队列（n=295）进行验证，该队列根据血浆代谢组分为传统饮食簇（n=138）和西式饮食簇（n=157）。Olink炎症面板分析发现18种蛋白在传统饮食簇中较低，其中15种（83%）在本次干预研究的西式转传统饮食组中也显著降低，包括CXCL1、CXCL5、CXCL6、CXCL11、MCP2和MCP4等趋化因子，增强了研究结果的可信度。

生信可带走

这一块是给做分析的人用的，不是科普点缀。

• 方法栈： 随机对照试验、Olink蛋白质组、血浆代谢组、全血转录组、细胞因子刺激实验、血液学分析
• 公开数据： 原文未给出公开组学登录号
• 代码： 原文未给出公开 GitHub/GitLab 仓库
• 谁该点开原文： 从事营养免疫学、代谢组学、微生物组或非洲人群健康研究的科研人员。

带走一句

短期饮食干预即可产生可检测且部分持续的免疫代谢改变，提示在分析多组学数据时应考虑饮食背景，并关注传统饮食和发酵食品的潜在保护作用。