2025年1月23日，动物科学学院李福勇研究员与爱尔兰APC微生物组研究所Jens Walter教授、加拿大阿尔伯塔大学Anissa Armet博士等国际知名学者在《Cell》杂志上联合发表了题为“Cardiometabolic benefits of a non-industrialized-type diet are linked to gut microbiome modulation”的文章。该研究通过结合非工业化饮食干预和重新引入已消失的消化道微生物策略，旨在探索一种重建工业化人群消化道微生物组的营养策略，以期改善工业化对人类健康的不利影响。
在现代社会，工业化生活方式，尤其是工业化的饮食模式，导致多种慢性非传染性疾病的发病率持续上升，这被认为与消化道微生物多样性降低、有益微生物减少以及潜在有害微生物增多密切相关。相对于工业化饮食模式，非工业化社会的饮食通常富含更多的植物性食物和膳食纤维，糖分和热量水平相对较低，这些特征被认为与更高的消化道微生物多样性以及更好的健康状况相关联。受巴布亚新几内亚农村地区传统饮食模式的启发，本研究设计了一种模仿该地区饮食模式关键特征的非工业化饮食，同时结合一种在工业化社会人类消化道中罕见但却具有重要益生菌特性的细菌（罗伊氏乳杆菌），以尝试在工业化社会中重建人类的消化道微生态并重新引入已消失的微生物。
本研究发现，尽管非工业化饮食降低了消化道微生物的多样性，但却提高了罗伊氏乳杆菌的短期定植与存活率，并且该饮食显著改善了工业化过程中受到不利影响的消化道菌群特征，包括抑制促炎细菌、降低降解肠道粘液层微生物基因数量、促进肠道中挥发性脂肪酸的生成以及改善消化道微环境等。同时，该饮食还对血液中与慢性疾病相关的微生物衍生代谢物产生了多种有益影响，例如提高了吲哚-3-丙酸浓度，降低了脱氧胆酸和熊去氧胆酸浓度等。此外，尽管卡路里的摄入水平并未减少，但非工业化饮食在短短三周的干预期内显著降低了受试者的体重（1.4%），并降低了总胆固醇（14.1%）、低密度脂蛋白胆固醇（16.8%）、空腹血糖（6.3%）以及C-反应蛋白（14.0％）等多种与心血管代谢健康相关的风险标志物水平。
进一步研究发现，利用机器学习方法，可通过宿主基线特征状态以及对非工业化饮食产生响应的微生物特征实现对心血管代谢标志物变化的准确预测，这揭示了饮食干预对宿主所带来的健康益处是通过消化道微生物介导的。因此，针对消化道菌群的饮食干预有望改善宿主与消化道菌群之间复杂的相互作用，从而有助于预防或治疗相关的慢性疾病。
非工业化饮食的健康益处由消化道微生物所介导并可通过机器学习方法实现预测
综上所述，本研究在健康成人中探索了一种消化道微生物组的重建策略，证实了非工业化饮食对消化道微生态和宿主代谢的关键作用，以及其与宿主心血管健康之间的紧密关系。在设计食谱和选择食材时，本研究既模仿了巴布亚新几内亚农村地区的传统饮食模式，又充分考虑了候选食材在工业化国家和地区的可获得性，因此，该非工业化饮食方案在不同的国家和地区具有广泛的推广潜力。
