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地中海饮食,肠道菌群和健康:当年龄和卡路里不加起来!
  1. 帕特里斯·D·卡尼
  2. 马提亚斯·范胡尔
  1. 鲁汶大学、鲁汶天主教大学、WELBIO-瓦隆生命科学与生物技术卓越研究中心、鲁汶药物研究所、代谢与营养研究小组布鲁塞尔、比利时
  1. 对应到Patrice D Cani教授,鲁汶大学鲁汶药物研究所,鲁汶天主教大学,代谢与营养,E. Mounier大道,73 B1.73.11,布鲁塞尔1200;patrice.cani在{}uclouvain.be

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健康的饮食通常被认为是一种支持身体生理和能量需求的饮食,并提供足够但不过量的微量营养素和宏量营养素。尽管这一定义不言自明,但事实证明,在现代西方社会,实现这一基本原则非常困难。采用地中海饮食(MedDiet)的好处早在50多年前就已经被科学地描述了,1在营养习惯与地中海盆地人一致的人群中观察到心血管疾病风险降低。2今天,坚持MedDiet与降低死亡率、减少肥胖、2型糖尿病、低度炎症、癌症、阿尔茨海默病和抑郁症有关,最近还与克罗恩病的延迟发作有关。3 - 5

令人惊讶的是,其确切的作用机制还没有被完全理解,人们提出了各种各样的假设来解释MedDiet潜在的有益作用。其中,MedDiet和肠道微生物群之间的假定联系是在几年前提出的;因此,这个想法被认为是相对较新的。

肠道在美国,两项针对人类的研究现在已经取得了进展,可以更好地理解肠道微生物群和MedDiet在疾病风险因素中的作用。6 7

在第一篇论文中,Meslier和同事研究了健康超重或肥胖的受试者,他们的生活方式久坐不动,在8周的随访中,他们习惯食用少量的水果和蔬菜。6在这项随机对照研究中,43名受试者被分配到MedDiet组,在该组中,他们接受了适合他们习惯性能量摄入的个性化饮食。其余39名受试者继续他们的常规饮食。在向MedDiet小组提出的不同食物中,少吃肉类和精制谷物产品,多吃鱼类、水果、蔬菜、豆类和全谷物,以及每天吃坚果。因此,这种饮食使纤维总量增加了一倍,植物蛋白与动物蛋白的比例提高了2.5倍,其中饱和脂肪酸更少,多不饱和脂肪酸更多。

该方案的一个原始方面是,由于MedDiet与他们的习惯性能量摄入相匹配,因此受试者被指示不改变他们的卡路里摄入量,而是改变他们的饮食质量。所提供的卡路里是根据自我报告的食物日记计算的,因此要注意这种方法的准确性。然而,由于缺乏合理的替代方案,这是该领域的普遍限制。第二个惊人的发现是,在开始饮食4周后,MedDiet伴随着血浆总胆固醇的降低,随后在干预结束时,高密度脂蛋白(HDL)、低密度脂蛋白(LDL)胆固醇和粪便胆汁酸的降低。粪便、尿液和血液的代谢组学分析显示,在实施MedDiet后出现了明显的转变,这种转变的特征是不同代谢组学生物标志物的显著变化(例如,较高的尿石质、色氨酸甜菜碱和奥辛多-3-乙酸,较低的肉碱、对甲酚和吲哚硫酸酯),这被认为是坚持MedDiet的假定特征。除了代谢组外,作者还发现了肠道微生物群组成的特定变化,例如细菌丰度的增加Faecalibacterium prausnitzii而且Roseburia而较少的丰度瘤胃球菌属gnavus而且r .扭矩.有趣的是,胰岛素抵抗的变化与特定的细菌有关,胰岛素抵抗指数降低的受试者有更高的基线水平拟杆菌均匀化而且b . vulgatus以及较低水平的普氏菌copri.正如Dao之前观察到的那样,基线微生物区系和微生物丰富度与hs- c反应蛋白和胰岛素抵抗呈负相关。8

令人惊讶的是,膳食纤维摄入量的显著增加导致产生丁酸盐的细菌的丰度更高,丁酸盐基因的水平也更高,但作者没有发现粪便短链脂肪酸(SCFAs)的数量有任何变化。这强烈地提出了一个问题,测量粪便SCFAs是否是一个足够的生物标志物。

第二篇有趣的论文发表在肠道研究了MedDiet对五个国家的612名非虚弱和前期虚弱的老年人的影响。6衰老与肠道菌群组成的变化和更高的炎症水平有关。如果饮食中食物成分的多样性较低,则会加速这一过程。9在这项研究中,作者发现,坚持MedDiet会导致不同类群的更高丰度,这些类群与较低的虚弱和更好的认知功能的标记物呈正相关,但也与炎症标记物呈负相关。有趣的是,这些观察结果与体重指数和年龄无关。这有力地表明,MedDiet干预推动了肠道微生物群组成的变化。根据作者的说法,这主要是由于摄入了纤维、某些维生素(C、B6、B9)和各种矿物质。相反,在对照组中,这些变化主要与总脂肪摄入量的更高增加有关。尽管在基线时,各国之间的肠道微生物群组成已经存在一些差异(主要与当地的饮食习惯有关),但多样性是相似的,坚持MedDiet与微生物群多样性的减弱损失有关。75个操作分类单元(OTUs)提供了高预测性能,以确定微生物组对MedDiet的反应。此外,44个OTUs显示出与饮食坚持的正相关,也就是说,当严格观察MedDiet时,有更高的丰度,而45个OTUs与饮食坚持的负相关。作者称这些OTUs为“积极饮食”或“消极饮食”。包括饮食阳性的OTUsf . prausnitzii真细菌rectaleRoseburia拟杆菌(taotaomicron而且Anaerostipes hadrus.包括饮食阴性的OTUsr .扭矩Collinsella aerofaciensCoprococcus来Dorea formicigeneransramosum梭状芽胞杆菌韦永氏球菌属disparFlavonifractor plautii而且放线菌lingnae.值得注意的是,这些不同的分类群是各国共享的,这加强了一个事实,即尽管各国的基线和特定的饮食习惯不同,但MedDiet以一致的方式驱动肠道微生物群组成。

本研究不包括代谢组学分析,作者决定基于宏基因组分析推断粪便微生物代谢产物。他们推测,MedDiet促进了短链脂肪酸的产生,同时减少了胆汁酸和甲酚。然而,通过使用相应的物种来预测肠道微生物组的功能代谢特征是有风险的,可能是本研究的主要弱点。话虽如此,作者通过测量不同的血浆胆汁酸来证实他们关于胆汁酸剖面的假设,这与假设的微生物剖面是一致的。

另一方面,有人甚至可能会说,对粪便进行宏基因组和代谢组学分析仍然只是饮食-宿主相互作用背后复杂故事的一部分。例如,在上面讨论的第一项研究中,6饮食的深刻变化(即更高水平的纤维)导致了更丰富的经典SCFA生产者。奇怪的是,尽管预期SCFA水平会更高,但粪便中的实际测量显示,SCFA水平不受饮食影响。这说明了研究粪便物质中微生物群组成及其代谢物的局限性,以及在有限的时间点和生物区室可用的情况下,推断特定类群或代谢物对生理效应的整体影响的风险。这两项研究的另一个显著区别是对p . copri作为一种“阳性”或“阴性”细菌。如前所述,10的作用p . copri再次呈现为模棱两可。事实上,尽管两项MedDiet研究得出了相同的一般结论,但存在p . copriOTU为阴性或阳性,这是一个关键的例子,说明在肠道菌群研究中,仅仅是一种联系就会产生多大的误导。

总之,这两项杰出的研究支持了这样一个事实:(1)卡路里的数量本身并不重要,而是饮食的质量;(2)即使是在老年受试者中,坚持MedDiet也与不同的代谢作用和减少的疾病风险因素迅速相关。尽管如此,这些研究也强调了精确剖析MedDiet影响人类健康的机制的挑战。事实上,尽管绝大多数研究结果是一致的,但一些潜在的标记物(即分类群和代谢物)可能出现差异甚至对比,从而支持了适当的概念证明研究的必要性,以确定一种或几种特定细菌作为潜在的下一代有益细菌,以提供对特定疾病的保护。

参考文献

脚注

  • 推特@MicrObesity

  • 贡献者PDC和MVH对这份手稿的写作做出了同样的贡献。

  • 资金PDC是FRS-FNRS (Fonds de la Recherche Scientifique)的高级副研究员,获得FNRS (FRFS-WELBIO-CR-2019C-02R)、The Excellence of Science;EOS-30770923)和Baillet Latour基金(2015年医学研究基金)。

  • 相互竞争的利益PDC是一家关于专利申请处理使用的发明家答:muciniphila以及治疗肥胖和相关疾病的成分。PDC是A-Mansia生物技术公司的联合创始人。

  • 患者发表同意书不是必需的。

  • 出处和同行评审委托;内部同行评审。

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