肺炎克雷伯氏菌是一种革兰氏阴性的兼性厌氧菌,隶属于肠杆菌科克雷伯氏菌属,因常引发肺炎而得名,约占医院获得性肺炎的 11.8%。除肺炎外,它还可导致泌尿道感染、腹膜感染、脑膜炎、败血症等多种疾病,恶行记录累累。然而,这种声名狼藉的细菌也是人类常见共生菌,通常定植于呼吸道、口腔和胃肠道表面,在正常情况下多呈中性,甚至偶尔能发挥有益作用,但会在菌群失衡时趁机扩张,颠覆人体健康。

2021 年《Cell》研究已揭示早产儿肠道中肺炎克雷伯氏菌的扩张与脑损伤密切相关。2023 年 5 月《EBioMedicine》的病例对照研究进一步发现,肺炎克雷伯氏菌及其同属近亲是诱发自动酿酒综合征的元凶之一。研究者从患者肠道菌群中分离出三种高产酒精的克雷伯氏菌(含肺炎克雷伯氏菌),它们能将食物中的糖类发酵成酒精。实验证实,给无菌小鼠喂食这三种克雷伯氏菌和果糖,仅 8 天就诱发了自动酿酒综合征。不过,联合使用抗生素、复方益生菌制剂及低碳水化合物饮食,可缓解症状并减少复发,为该病症的干预提供了方向。

关于饮食对肺炎克雷伯氏菌的影响,2024 年 3 月《Journal of Clinical Investigation》的研究给出了重要答案。该研究结合人体、体外模拟和动物实验,探索饮食与肺炎克雷伯氏菌定植、感染的关系。研究者招募 10 名素食者和 20 名杂食者,杂食者又分为标准杂食组和无纤维肠内营养组,经 5 天饮食干预、4 天抗生素菌群清空后,分析 10-15 天的菌群恢复情况。
结果显示,研究前仅 1 人粪便检出肺炎克雷伯氏菌,结束时多数人检出。其中无纤维肠内营养组的肺炎克雷伯氏菌丰度在恢复期急剧飙升,平均占菌群总量的 50%,6 人丰度超 20%;杂食组仅略有增加且维持低水平;素食组短暂上升后,第 13 天恢复至低水平。这表明无纤维饮食会显著促进肺炎克雷伯氏菌定植,而含纤维的饮食能抑制其过度生长。
研究还探讨了影响肺炎克雷伯氏菌的关键营养素。氮源(用于合成蛋白质和核酸的含氮营养素)并非调控关键:抗生素处理后粪便氨基酸含量增加,菌群恢复期随细菌生长吸收而减少,但高肺炎克雷伯氏菌参与者的粪便氨基酸含量未降,反而尿素减少、氨含量增加,提示其氮代谢存在异常。

这些研究揭示了肺炎克雷伯氏菌的条件致病性:作为共生菌时无害,菌群失衡或无纤维饮食下可大量繁殖引发疾病。自动酿酒综合征的案例证实其代谢特性,而饮食研究则明确无纤维饮食是定植扩张的重要推手。这提示人们,保持肠道菌群平衡、摄入充足膳食纤维,可有效抑制肺炎克雷伯氏菌等条件致病菌的作乱,为预防相关感染提供了通过饮食调控肠道菌群的科学依据。