华盛顿大学正在开展儿童营养不良治疗的国际试验

全球每年有300万儿童死于营养不良，还有更多儿童在成长发育方面长期存在缺陷。医学博士 Jeffrey I. Gordon 被广泛认为是微生物组之父，他毕生致力于改变这种范式。圣路易斯华盛顿大学医学院的戈登（Gordon）与华盛顿大学的同事迈克尔·巴拉特（Michael J. Barratt）博士，由孟加拉国国际腹泻病研究中心（icddr，b）的Tahmeed Ahmed MBBS博士领导的合作者团队，以及许多研究生，博士后研究人员和科学家 – 开发了一种治疗儿童营养不良的方法，可以培养肠道中的有益微生物。 目的是更有效地治疗病情。

在孟加拉国艾哈迈德领导的早期临床试验取得成功后，该团队开发的创新“微生物组导向”食品将在比尔和梅琳达·盖茨基金会资助的大型随机对照试验中进行评估，并与世界卫生组织（WHO）和联合国儿童基金会合作进行。 这些试验将涉及南亚和非洲七个国家的近20,000名儿童：孟加拉国，印度，巴基斯坦，马里，坦桑尼亚，布基纳法索和尼日尔。

在早期临床试验成功后，WashU Medicine领导的团队开发的“微生物组导向”食品将在比尔和梅琳达·盖茨基金会资助的主要试验中进行评估，并与世界卫生组织（WHO）和联合国儿童基金会合作进行。这些试验将涉及七个国家的近20,000名儿童：孟加拉国，印度，巴基斯坦，马里，坦桑尼亚，布基纳法索和尼日尔。

早期的研究表明，这种治疗——一种以大豆、鹰嘴豆、花生和香蕉为主要成分的补充食品——比通常用于治疗营养不良的传统营养丰富、高热量食物更有效地改善营养不良儿童的体重和身高恢复。戈登的研究表明，支持婴儿和儿童生长发育的有益肠道细菌菌株在这些食物中的特定生化成分上茁壮成长。此外，通过分析早期研究的血液样本，研究小组发现，与接受传统治疗性食品的儿童相比，接受微生物组定向食物的儿童具有更高水平的参与神经发育和肌肉骨骼生长的蛋白质，而较低的炎症蛋白水平。总之，这些结果表明，通过饮食修复微生物组的影响远远超出了肠道壁。

“太多的儿童仍然死于营养不良，而那些幸存下来的孩子面临着终生的后果 – 发育迟缓，神经系统问题和免疫系统缺陷等，”罗伯特·J·格拉泽博士杰出大学教授兼爱迪生家庭基因组科学与系统生物学中心主任戈登说。“由于营养不良的破坏性影响，这些儿童被剥夺了充分发挥潜力的能力。我们希望解决对更好治疗方法的巨大需求。

戈登的研究表明，在生命的头两年形成健康的肠道微生物群落是儿童健康成长和发育的核心方面。此外，戈登说，在儿童早期有一个关键的窗口期，当有益食物的干预可以帮助塑造肠道微生物组的发育，促进健康成长。

“我们依靠肠道微生物来帮助我们代谢有益的膳食成分，这些成分我们无法自行处理，但对身体健康至关重要，”戈登说。“当孩子的肠道微生物组不发达时，他们的整体生长会停滞不前，导致营养不良，对免疫力、新陈代谢、骨骼生长和大脑发育产生进一步的不利影响。我们之前的研究表明，某些食物可以帮助修复不发达的微生物组，我们希望这些临床试验能给我们新的见解，让我们了解如何最好地滋养这些孩子，以恢复他们的健康成长和发育。

根据世界卫生组织 （WHO） 和联合国儿童基金会 （UNICEF） 的数据，在 5 岁以下儿童中，营养不良是全球死亡的主要原因，全球有近 1.5 亿儿童从出生到 5 岁发育迟缓。虽然用传统的营养丰富的食物治疗可以降低营养不良儿童的总体死亡率，但它们对营养不良的挥之不去的影响是有限的。

即使在临床试验进行的同时，戈登也专注于了解肠道微生物组在婴儿和儿童健康中的复杂作用。在华盛顿大学受托人安德鲁·纽曼（Andrew Newman）的礼物支持下，戈登还在医学院建立了儿童营养不良计划（CUP），由病理学和免疫学副教授巴拉特共同领导。作为临床试验的一部分，Barratt及其同事将对一些试验参与者的血液和粪便样本进行详细分析，以确定食物对儿童肠道微生物组的影响，以及肠道微生物和饮食治疗对全身的影响，由免疫功能的血液生物标志物指示。 新陈代谢、骨骼形成和神经系统发育。这些特征将与在研究地点进行的生长和身体成分的各种临床测量一起进行评估。

戈登说：“儿童营养不良计划是尽快推进该领域的催化剂，并确保在我们培训下一代研究人员时及时投资于技术、知识建设和教育。“我们还希望牢记我们的长期目标，即我们通过遍布全球许多地方的临床试验，在健康和营养方面学到的经验教训将应用于我们在美国的社区，包括圣路易斯。

在布基纳法索和尼日尔进行的微生物组导向食品的新试验将包括约6,500名年龄在6个月至2岁之间的中度或重度营养不良儿童。儿童将被随机分配接受标准补充食物或微生物组定向的食物，以补充他们的正常饮食。

在孟加拉国、印度、巴基斯坦、马里和坦桑尼亚进行的新试验将分别包括约1,270名年龄在6个月至2岁之间的中度急性营养不良儿童（所有五个地点共计约6,300名儿童）。作为试验的一部分，这些营养不良的儿童也会患有某种类型的疾病，如疟疾、腹泻、肺炎或发烧，这大大增加了他们的死亡风险。研究人员正在研究以微生物组为导向的食物是否不仅可以改善这些儿童的体重增加，而且还可以帮助他们更快地从疾病中恢复过来，而不是用传统的补充食品或当地可用的食物治疗该社区的典型饮食。

所有试验都将包括与来自同一社区的具有健康生长模式的儿童组进行比较，这些儿童从6个月到2岁进行随访，定期收集粪便和血液样本以分析微生物组和与营养不良儿童相同的血液生物标志物。这些孩子将吃他们的正常饮食，其中不包括补充食物。

如果发现以微生物组为导向的食物在帮助营养不良儿童从感染中恢复方面优于目前的疗法，并显示出营养不良特征生长受损的各种特征的改善，这些试验可能导致世卫组织改变关于如何治疗婴儿和儿童营养不良的政策。

戈登和他的同事们也在寻求对加工这些食物的特定微生物的透彻了解。这些知识最终可能导致提供特定微生物菌株与帮助有益微生物茁壮成长的食物相结合的疗法。最近，Gordon和他的团队已经定义了微生物组导向食品的重要生化成分以及处理这些成分的关键细菌菌株。

在《自然》和《自然微生物学》上的报道中，研究人员发现，以微生物组为导向的食物含有特定类型的多糖，包括半乳聚糖和甘露聚糖，这些多糖在传统的营养不良治疗性食品中含量较低。他们最近的临床和临床前研究在儿童肠道微生物群落中发现了婴儿双歧杆菌和普雷沃氏菌菌株，这些菌株是健康生长的重要介质。此外，某些菌株被发现是微生物组定向食物中半乳聚糖和甘露聚糖的主要消费者。涉及无菌小鼠喂食微生物组定向食物并用从临床试验参与者的粪便样本中回收的特定 P. copri 菌株定植的实验表明，微生物组定向食物与 P. copri 之间的相互作用在促进健康生长和新陈代谢方面起着因果作用。

在他的整个职业生涯中，戈登培训了145名研究生和博士后研究人员，他们为导致新试验的基础研究做出了贡献。4 月 25 日和 26 日在医学校区的 Eric P. Newman 教育中心举行的全校研讨会将重点关注肠道微生物组及其对健康和疾病的影响。这场名为“微生物组时代”的研讨会将庆祝在戈登实验室接受过培训的研究人员的职业生涯，其中许多人已成为微生物组研究领域的领导者。他的20名学员将就他们目前的微生物组工作进行演讲。

“对于该领域来说，这是一个非常激动人心的时刻，”戈登说。“我们期待从这些以微生物组为导向的儿童营养不良食品的临床试验中了解我们肠道微生物群落的组成部分如何塑造健康生长的不同方面。我们还大力致力于培养与国际同行的合作，以便我们能够共同建立低收入和中等收入国家的临床微生物组项目的能力，并在社会层面实施因这项工作而制定的治疗和预防策略。

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关于华盛顿大学医学院

华盛顿大学医学院是学术医学领域的全球领导者，包括生物医学研究、患者护理和教育项目，拥有 2,900 名教职员工。其美国国立卫生研究院（NIH）的研究资金组合是美国医学院中第二大，在过去七年中增长了56%。加上机构投资，华盛顿大学医学院每年投入超过10亿美元用于基础和临床研究创新和培训。其教职员工执业人数一直位居全国前五名，有 1,900 多名教职员工在 130 个地点执业，他们也是 BJC HealthCare 的 Barnes-Jewish 和 St. Louis Children’s 医院的医务人员。华盛顿大学医学院在医学博士/博士培训方面有着悠久的历史，最近投入了 1 亿美元用于为其医学生提供奖学金和课程更新，并且是每个医学亚专业以及物理治疗、职业治疗、听力学和传播科学的一流培训计划的所在地。

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