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摘要
客观的肥胖和2型糖尿病患者在某些肠道微生物种类的丰度和微生物基因的丰富度方面不同于瘦弱和健康的个体。丰富的Akkermansia muciniphila在小鼠中，一种降解黏液的细菌与体脂肪量和葡萄糖耐受性呈负相关，但在人类中需要更多的证据。饮食和减肥对这种细菌种类的影响尚不清楚。我们的目的是评估粪便与疾病之间的关系答:muciniphila丰度，粪便微生物组基因丰富度，饮食，宿主特征，以及它们在热量限制(CR)后的变化。
设计干预包括6周的CR期，随后是6周的体重稳定饮食，对象为超重和肥胖成人(N=49，包括41名女性)。粪便答:muciniphila在基线和CR和体重稳定后测量丰度、粪便微生物基因丰富度、饮食和生物临床参数。
结果在基线答:muciniphila与空腹血糖、腰臀比和皮下脂肪细胞直径呈负相关。基因丰富度较高的受试者答:muciniphila丰度表现出最健康的代谢状态，特别是在空腹血糖、血浆甘油三酯和体脂分布方面。基线较高的个体答:muciniphila在CR后，胰岛素敏感性指标和其他临床参数都有了更大的改善答:muciniphila丰度，但仍显著高于基线丰度较低的个体。答:muciniphila与已知与健康有关的微生物种类有关。
结论答:muciniphila与超重/肥胖成人CR后更健康的代谢状态和更好的临床结果相关。肠道菌群生态与答:muciniphila需要进一步调查。
试验注册号NCT01314690。
- 肥胖
- 肠道细菌
- 葡萄糖代谢
来自Altmetric.com的统计数据
本研究的意义
关于这个问题我们已经知道了什么?
有证据表明，肠道菌群多样性和代谢功能在肥胖和相关代谢疾病的发生中起着重要作用。
包括热量限制在内的饮食改变会对肠道微生物群产生深远的影响。
Akkermansia muciniphila在小鼠中与更健康的葡萄糖代谢和苗条有关，但在人类中则不那么确定。
有什么新发现?
更高的答:muciniphila在超重/肥胖人群中，丰度与更健康的代谢状态有关。
肠道菌群丰富度与某些宏基因组物种之间存在相互作用答:muciniphila因此，该物种的高丰度以及更大的微生物基因丰富度与更健康的代谢状态相关。
更高丰度答:muciniphila在卡路里限制后，与葡萄糖平衡、血脂和身体成分的改善有关。
在可预见的未来，它会对临床实践产生怎样的影响?
我们的发现表明需要进一步的研究来确定治疗的适用性答:muciniphila治疗胰岛素抵抗。
答:muciniphila可作为一种诊断或预后工具来预测饮食干预的潜在成功。
介绍
肠道菌群组成和功能的改变有助于小鼠肥胖及其在小鼠和人类中的相关合并症的发展。1 - 5越来越多的证据表明，环境因素、肠道微生物群、代谢性疾病和心血管风险之间存在相互作用。5 - 7特定的细菌群与肥胖和相关代谢疾病有关，因此可能被认为是治疗靶点。因此,Akkermansia muciniphila一种降解黏液的细菌，被认为是维持肠道健康的一个贡献者8 - 10葡萄糖稳态。11我们和其他人已经在小鼠研究中证明了该物种在降低体脂量、改善葡萄糖平衡、减少脂肪组织炎症和增加肠道完整性方面的致病作用。12 - 14后一种表现为口服答:muciniphila这导致粘蛋白层厚度增加，代谢性内毒素血症减少12增加了杯状细胞的数量。13
在人类中，的作用答:muciniphila仍然是模糊的。一项研究报告称答:muciniphila在糖耐量正常的受试者中比糖尿病前期组更丰富。15其他人看到的是相反的关系，其中答:muciniphila与非糖尿病对照组相比，2型糖尿病(T2D)患者中。16这两项研究是在广泛年龄范围的瘦/超重的中国成年人中进行的。第三项针对体重正常的70岁欧洲女性的研究表明答:muciniphila不属于适用于将女性归类为T2D的物种。17这种差异可能是由于研究设计、方法和人口特征(如种族、年龄和饮食)的差异。18
研究答:muciniphila已知的改善代谢健康的干预提供了比测量横断面关系更有力的证据。通过热量限制(CR)或减肥手术减肥对肠道微生物群有深远的影响。19，20.肠道生态系统的特征，如高微生物基因丰富度，与饮食诱导减肥干预后更好的心脏代谢健康和临床特征改善有关。21，22有限的现有证据表明答:muciniphila在人类和老鼠的减肥手术中，23日但没有证据表明CR的影响。
我们之前发表过这种饮食干预的结果，21，27其中超重和肥胖个体通过CR进行体重减轻，然后进行体重稳定(WS)。在同一队列中，我们在此旨在评估以下因素之间的潜在关联答:muciniphila与微生物基因丰富度，饮食，宿主人体测量和代谢参数，并进一步解决其干预后的变化。
材料与方法
研究人群
这项饮食干预是在法国巴黎Pitié-Salpêtrière医院心脏代谢与营养研究所进行的。49名参与者超重(N=11)或肥胖(N=38)(男性:女性=8:41)，并且之前已经详细描述过。21，27当缺少数据时，指定了较小的样本量。简单地说，受试者没有糖尿病、慢性或炎症性疾病。收集粪便前2个月未使用抗生素。饮食干预的细节，包括6周富含纤维和蛋白质的CR饮食，然后是6周的WS期，之前已经描述过。27
身体组成和生化参数
人体测量包括身体质量指数(BMI)、腰臀围和腰臀比。如前所述，使用双能x射线吸收仪测定全身脂肪、无脂质量、雌性和雄性脂肪比例。28
在基线、第6周和第12周禁食12小时后采集血样。测量包括血脂，即非酯化脂肪酸(NEFA)、甘油三酯(tg)、总胆固醇(TC)、低密度脂蛋白(LDL)、胆固醇和高密度脂蛋白(HDL)。炎症和内毒素血症标志物包括高敏C反应蛋白、白细胞介素6 (IL-6)29和脂多糖,30.如前所述。27测定谷草转氨酶、丙氨酸转氨酶和γ-谷氨酰转肽酶作为临床血检的一部分(实验室确定的正常范围分别为20-32 IU/L、20-35 IU/L和8-36 IU/L)。
使用Levy开发的HOMA2Calculator计算胰岛素抵抗指数(HOMA-IR)的稳态模型评估等，31它使用数学模型和健康参考人群来确定胰岛素敏感性。计算口服葡萄糖耐量试验(OGTT)的葡萄糖和胰岛素曲线下面积(AUC)，并计算Disse指数32由公式得出:
脂肪细胞形态及脂肪组织巨噬细胞
在局部麻醉下，在基线、第6周和第12周通过脐周区域穿刺活检获得皮下白色脂肪组织(scWAT)样本。33如前所述，对脂肪细胞直径进行量化。34使用Spalding开发的曲线拟合模型测量脂肪细胞形态与脂肪量的关系等描述脂肪细胞体积、数量与体脂之间的关系。35，36重新估计参数后的公式为:
观察脂肪细胞体积37用公式计算:
用单克隆抗体(DakoCytomation)检测HAM56作为scWAT巨噬细胞的标志物。量化HAM56阳性细胞占总脂肪细胞数的百分比。38
血清代谢表型分析1氢核磁共振波谱
制备血清样品，并在600.22 MHz的核磁共振(NMR)光谱仪(Bruker)上进行分析1H频率，如前所述，39取350µL样品与350µL缓冲液混合后，在4℃下12000 g离心5 min1对氢核磁共振谱进行预处理，并利用变量的统计耦合恢复代谢信号。40
粪便微生物群
采用定量宏基因组学(QM)方法以高分辨率表征粪便微生物群。简单地说，按照歌迪亚的描述，对粪便总DNA进行了高通量SOLiD测序等．21读取的片段被绘制并计数到390万个基因目录中，41清洁后的质量，人类，植物和牛的来源使用Meteor Studio平台。尼尔森出版的宏基因组物种(MGS)目录等在目前的研究中被用于聚类基因谱。我们用的是勒夏特列等22在MetaOMineR管道中实施的方法来计算MGS示踪谱，其中我们计算了在20%存在过滤后50个最相关的细菌基因的平均值，并仅使用超过500个基因的大型MGS来关注潜在的细菌物种。分类学注释是已发布数据集的更新版本。作为基因丰富度(低基因计数，LGC和高基因计数，HGC)函数的分层方法与先前描述的一样，并基于第一个宏基因组学目录。21，22
答:muciniphila量化
答:muciniphila用qPCR定量，如Everard等．12简单地说，从粪便样本中提取DNA，27使用16S rRNA引物进行qPCR (Applied Biosystems)答:muciniphila检测和放大:正向CAGCACGTGAAGGTGGGGAC和反向CCTTGCGGTTG GCTTCAGAT。总16S rRNA也被量化并用于归一化答:muciniphila使用细菌通用引物:正向ACTCCTACGGGAGGCAGCAG，反向ATTACCGCGGCTGCTGG。每项试验一式两份。然后将每个样本的循环阈值与稀释基因组DNA(五倍连续稀释)(DSMZ，不伦瑞克，德国)制成的标准曲线(一式三份)进行比较。
答:muciniphila也使用QM进行量化(GU:154)，因为一些分析包括qPCR和QM数据之间的直接比较，两种方法之间存在很好的一致性(见在线补充图S1和S2)。
饮食平均充足比
如前所述，在基线前、第6周和第12周完成的7天未加权饮食记录评估饮食。34我们使用平均充足率(MAR)作为日粮整体营养充足度的指标。42，43MAR是指16种营养素(蛋白质、纤维、视黄醇当量、硫胺素、核黄素、烟酸、维生素B6、叶酸、维生素B12、抗坏血酸、维生素D、维生素E、钙、钾、铁和镁)的平均营养充足比(NAR)。每个NAR的计算方法是一种营养素的平均摄入量除以法国推荐膳食摄入量44然后乘以100。为了避免一种营养素的高摄入量补偿另一种营养素的低摄入量，每个NAR被截断为100。MAR取值范围为0 ~ 100;得分越高，说明饮食的整体营养充足性越好。
贝叶斯网络
为了同时研究相关变量和变量之间的关联，构建了一个贝叶斯网络答:muciniphilaqPCR丰富。贝叶斯网络是用于表示复杂关联的概率图形模型。变量是图中的顶点，边是它们之间的直接依赖关系。我们应用了Hill climb算法，它属于一系列基于评分指标执行启发式搜索的本地搜索技术。采用贝叶斯信息准则作为评分函数。这些过程是使用bnlearn R包V.3.6执行的。45
统计分析
正态分布的数据采用参数检验(配对t检验和以年龄和性别为协变量的协方差分析(ANCOVA))进行分析。对于分布偏态的变量或对小样本量的群体进行分析时(即按低/高分类)答:muciniphila丰度和低/高基因丰富度:通过LGC/HGC进行Akk LO/HI，见结果部分)进行非参数检验(Wilcoxon秩和检验或Kruskal-Wallis，然后进行多符号秩和检验，进行个体比较，并进行Bonferroni校正)。采用Spearman分析确定变量之间的相关性。表中的值以平均值(SE)报告，在ANCOVA的情况下以调整后的平均值(SE)报告。在图表中，数据以箱形图或平均值或调整后的平均值±SE报告。除事后分析采用Bonferroni校正外，统计学显著性设为α=0.05。OGTT曲线分析采用重复测量方差分析(ANOVA)。微生物组分析使用MetaOMineR包(Prifti和Le Chatelier，准备)进行。所有统计分析均使用SAS V.9.3 for Windows (SAS Institute, Cary, North Carolina, USA)和R。
结果
Akk LO组和Akk HI组的基线比较
答:muciniphila是否与更健康的代谢状态有关
日志10改变了答:muciniphila被归一化为log10总细菌含量，我们把这个测量值称为答:muciniphila．粪便方面没有差异答:muciniphila超重和肥胖受试者之间的丰度分别为- 2.57±2.18和- 2.38±1.72,p=0.97)。答:muciniphila丰度呈双峰分布，与QM一致(见在线补充图S1)。因此,基线答:muciniphila丰度围绕基线中位数进行分类，并将组定义为低丰度(Akk LO，丰度<中位数，N=24)或高丰度(Akk HI，丰度≥中位数，N=25)。Akk LO组和Akk HI组的性别和平均年龄没有差异(表1)。然而，Akk HI组中年轻受试者(年龄≤中位数，N=17)的数量高于老年受试者(年龄中位数，N=8)。随后，进一步的分析根据年龄和性别进行了调整。
Akk HI组的受试者代谢状况更健康，腰臀比、瘦素和胰岛素敏感性替代物(表1)。Akk HI组空腹血糖和胰岛素较低。空腹血糖呈负相关答:muciniphila(见在线补充图S3)。HOMA-IR和Disse指数显示Akk HI组胰岛素敏感性高于Akk LO组(表1和图1此外，OGTT期间葡萄糖AUC与答:muciniphila丰度(图1C)。在T15和T60时，Akk LO组血糖显著升高。Akk HI组天冬氨酸转氨酶和γ-谷氨酰转肽酶较低，平均值在正常范围内，而Akk LO组则升高(表1)。
之间的联系Akkermansiamuciniphila胰岛素敏感性的丰度和标记物。(A) Akk LO组和Akk HI组空腹血糖、胰岛素、HOMA-IR和疾病指数的比较。(B)贝叶斯网络显示了根据与的关联选择的变量之间的依赖关系答:muciniphila．连接顶点(变量)的边的厚度表示变量之间依赖关系的权重。的样子,答:muciniphila;WHR，腰臀比;Adip_Diam，脂肪细胞直径;TG,甘油三酸酯;胆固醇，总胆固醇;HOMA-IR:胰岛素抵抗指数的稳态模型评估Disse, Disse索引;AST，天冬氨酸转氨酶;ALT，丙氨酸转氨酶;γ-谷氨酰转肽酶。 (C and D) Oral glucose tolerance test (OGTT) glucose and insulin curves, respectively (included times: 0 min, 15 min, 30 min, 60 min, 90 min and 120 min), with comparison in glucose AUC between Akk LO (N=18) and Akk HI (N=22) by ANCOVA adjusting for age and sex. Spearman correlation between glucose or insulin AUC and答:muciniphila显示出富足。的样子,答:muciniphila低于中位数的;是你好,答:muciniphila处于或高于中位数的
答:muciniphila与脂肪细胞大小负相关
ScWAT脂肪细胞直径，而不是总脂肪量，与答:muciniphila丰度(图2A, B)， Akk HI的平均脂肪细胞大小较低(表1)。当拟合斯伯丁的公式时等35来描述脂肪细胞体积和脂肪质量之间的关系，Akk HI组倾向于低于理论曲线(图2C)在残差图(图2D)，提示Akk HI受试者脂肪细胞增生增加。
脂肪细胞体积与体脂量的关系Akkermansia muciniphila组。(A) Spearman相关性答:muciniphila千克脂肪量。(B) Spearman相关性答:muciniphila脂肪细胞直径。(C)脂肪细胞体积与体脂肪质量与拟合曲线的关系，黑色圆圈代表Akk HI组，白色圆圈代表Akk LO组。(D) c部分数据点的残差。答:muciniphila低于中位数的;是你好,答:muciniphila处于或高于中位数的
与…相关的签名答:muciniphila丰富
在基线同时研究相关变量之间的关联，并检查最强的关联答:muciniphila最后，建立了贝叶斯网络(图1B).证实单变量分析的观察结果，与基线最相关的临床因素(d)答:muciniphila空腹血糖(d=0.86)、HOMA-IR (d=0.66)和平均脂肪细胞直径(d=0.84)。
CR干预后的变化
Akk HI组从饮食干预中获益最大
Akk HI组和Akk LO组之间的体重减轻没有差异(数据未显示)。而减少了答:muciniphila在CR后及总干预期，Akk HI组仍持续且显著高于Akk LO组(差异超过100倍)。图3A，参见在线补充图S2)，尽管两组CR和WS后丰度范围更加分散(参见在线补充图4A)。的变化答:muciniphila两组在CR后和12周(图3B)。在整个饮食干预过程中，Akk HI组的代谢保持更健康，CR和WS后的疾病指数有更高的趋势(图4A, E)， CR后总胆固醇和低密度脂蛋白胆固醇及总干预期(图4C, D和G, H)， WS期间腰围(WC)持续减小(图4B, F)。
的变化Akkermansia muciniphila大量的饮食干预。(一)配对t测试用于测量组内变化答:muciniphila表示丰度，平均值(SE);*配对t检验p<0.05;#p<0.01， ##p<0.001， ###p≤0.0001，各时间点Akk LO与Akk HI之间进行t检验。(B)采用调整年龄和性别的ANCOVA比较Akk LO和Akk HI组之间的变化，显示调整后的平均变化(SE);p < 0.05。CR，卡路里限制;WS，重量稳定;的样子,答:muciniphila低于中位数的;是你好,答:muciniphila处于或高于中位数的
比较饮食干预对两组患者生物临床参数的影响Akkermansiamuciniphila组。(A - D)采用配对t检验测量组内Disse指数(A)、腰围(B)、总胆固醇和低密度脂蛋白胆固醇(C和D)的变化;示出平均值(SE)。(E - H):采用调整性别、年龄和基线值的ANCOVA比较Akk LO组和Akk HI组之间Disse指数(E)、腰围(F)、总胆固醇和低密度脂蛋白胆固醇(G,H)的变化;示出调整后的平均变化(SE)。* p≤0.05;* * p≤0.01;* * * p≤0.001;* * * * p≤0.0001;CR，卡路里限制; WS, weight stabilisation; Total=T0 to W12. Akk LO,答:muciniphila中位数以下(灰色条形和线条);是你好,答:muciniphila处于或高于中位数(黑色条和线)。
血清醋酸酯与答:muciniphila在基线
答:muciniphila是短链脂肪酸(SCFA)的生产商，主要是醋酸和丙酸。46，47后者通常不能在血清中检测到1而血清醋酸酯与答:muciniphila丰度(图5A).在整个饮食干预过程中，总体人群以及Akk LO和Akk HI组的血清醋酸盐含量都有所降低。虽然Akk HI组仍高于对照组，但各组间血清醋酸盐浓度变化无显著差异(图5B, C)。
血清醋酸酯和Akkermansia muciniphila．(A)血清醋酸酯与答:muciniphila丰富。(B)配对t检验评估血清醋酸盐组内变化，示均数(SE)， *p≤0.05。(C) Akk组间血清乙酸盐变化比较，示平均值(SE);t测试．的样子,答:muciniphila低于中位数的;是你好,答:muciniphila处于或高于中位数的;CR，卡路里限制;WS，重量稳定。
答:muciniphila微生物生态系统
粪便微生物群与健康指标之间的关联可能不是归因于单一微生物，而是归因于影响宿主生物学与环境之间复杂相互作用的生态系统。因此，我们学习答:muciniphila丰度与微生物组范围内的MGS丰度和微生物基因丰富度有关。
答:muciniphila和MGS丰度
与MGS相关的大基因有27个(约500个)答:muciniphila丰度在整个干预过程中(p<0.01)答:muciniphilaMGS、厚壁菌门13门、拟杆菌门5门、放线菌门1门、Euryarchaeota 1门图6其中19个MGS(70%)在Akk HI组中更为丰富。26个MGS中的一些仍然与答:muciniphila在整个干预过程中都很丰富，而对其他人来说，这种联系在第6周消失，或者在第12周消失后又恢复。考虑到大的MGS作为参考，这26个MGS在任何时候都只占微生物组的不到20% (图6B)。
之间的联系Akkermansiamuciniphila以及宏基因组物种。(A)在给定时间点显示Akk LO和Akk HI之间显著丰度的宏基因组物种(MGS)存在和丰度的条形码(Wilcoxon p<0.01)。白色不存在，数量从浅蓝色增加到深红色。样本按答:muciniphila基线丰富。绿色文本表示基线时Akk HI组的MGS更丰富，棕色文本表示Akk LO组的MGS更丰富。红色的p值表示MGS与基因丰富度相关;#显著q值;“p < 0.05;* p < 0.01。(B)累积丰度负荷答:muciniphilaMGS(红色)和26个相关的MGS(黄色)与其余的MGS(超过500个基因)进行了比较。
有较高智商的个体答:muciniphila基因丰富度有最健康的代谢谱
我们之前报道过，高粪便基因丰富度与更健康的基线代谢状态和饮食干预的更好结果相关。21因此，我们研究了两者的关系答:muciniphila在基因丰富度的背景下，丰度和生物临床参数，导致四个组的定义:Akk LO, LGC;Akk HI, LGC;卢耀华，HGC;Akk HI, HGC。Akk HI、HGC组的代谢状态最好，android脂肪、空腹血糖和TGs的中位数最低，而雌性脂肪的中位数最高(图7模拟)。最重要的是，在CR期和WS期之后，这一组在代谢方面保持更健康(见在线补充图S5)。线性回归分析显示，相互作用项对体脂分布和tg的效应量最大，而Akk LO/HI对葡萄糖的效应量最大(见在线补充表S1)。
不同地区的临床参数不同Akkermansia。muciniphila基因丰富度组．答:muciniphilax基因计数组比较:(A) android脂肪%;(B) %雌蕊脂肪;(C)空腹血糖;(D)空腹血浆甘油三酯。的样子,答:muciniphila低于中位数的;是你好,答:muciniphila处于或高于中位数的;HGC，高基因计数;LGC，低基因计数。采用Kruskal-Wallis进行个体比较的Wilcoxon秩和检验，并进行Bonferroni调整。样本大小为Akk LO, LGC N=9;Akk HI, LGC N=9;Akk LO, HGC N=11;Akk HI, HGC N=16 (p=0.56, Fisher精确检验)。
答:muciniphila还有饮食摄入
在基线时，Akk LO组和Akk HI组之间的饮食摄入量没有很大差异。然而，年龄被确定为饮食的混杂因素，老年受试者的饮食比年轻受试者更健康，即乳制品、水果、蔬菜和鱼类的消费量更高，含糖饮料的消费量更低。48Akk LO组和Akk HI组的16个NARs和MAR无显著差异(图8A，参见在线补充表S2)，但年龄较大的受试者往往具有更高的几种营养素的NARs(数据未显示)，并且具有显著高于年轻受试者的MAR (图8B)。在WS期间，老年受试者的MAR增加更大(图8D)。
平均充足比(MAR)饮食质量评分的变化Akkermansia muciniphila丰度和年龄在饮食干预的不同阶段。(A和B)采用配对t检验测量组内MAR变化。(C)采用ANCOVA调整年龄、性别和基线MAR值比较Akk类别之间的变化。(D)使用ANCOVA调整性别和基线MAR值来比较年龄类别之间的变化。在A-B中显示平均(SE)，在C-D中显示调整后的平均变化(SE)。* p≤0.05;* * p≤0.01;* * * p≤0.001;* * * * p≤0.0001。CR，卡路里限制;WS，重量稳定。 Akk LO,答:muciniphila低于中位数，N=15;是你好,答:muciniphila等于或高于中位数，N=21。年龄LO，年龄低于人口中位数，N=18;年龄HI，年龄等于或大于人口中位数，N=18。
在研究MAR变化时，Akk LO和Akk HI在任何时间点的饮食质量均无差异(图8A，见网上补充表S2)。在调整总能量摄入后，这些结果没有改变。不出所料，在分类(年龄或答:muciniphila丰度)MAR在CR期显著降低，WS期后显著升高。
讨论
我们在这里展示了超重和肥胖的个体答:muciniphila丰度与更健康的代谢状态有关，特别是在基线时胰岛素敏感性较高，CR和WS后有所改善，从而证实了在小鼠模型中观察到的人类结果。12 - 14科目较高答:muciniphila和基因丰富度在饮食干预前后代谢更健康，从而证明肠道细菌丰富度与答:muciniphila丰富。
老鼠的研究表明答:muciniphila而健康，和既定的因果关系，在哪里诱发答:muciniphila扩张促进了新陈代谢。12 - 14我们的研究结果显示了答:muciniphila更健康的胰岛素敏感性，并表明更高答:muciniphila通过CR减肥后，丰富度与更好的结果有关，重要的是，答:muciniphila在整个干预过程中，Akk HI组的丰度仍然是Akk LO组的大约100倍，即使Akk HI组的丰度出现了令人感兴趣的下降(图3)。我们认为可能会有一系列答:muciniphila丰度与CR后更健康的代谢状态和更好的结果相关。
脂肪细胞肥大与慢性促炎细胞因子分泌有关49胰岛素抵抗的风险更大。36脂肪细胞直径、葡萄糖和代物对胰岛素的敏感性似乎密切相关答:muciniphila在贝叶斯网络(图1B).在空腹和OGTT早期时间点观察到葡萄糖稳态的原发性缺陷，这反映了更多的肝脏胰岛素敏感性，而不是周围的葡萄糖处置。50，51因此，我们的研究结果表明，Akk - LO个体的葡萄糖稳态缺陷主要是肝脏的。与此相一致的是，只有Akk LO患者的肝脏生物学功能受损(表1)。需要钳形研究来更精确地验证这一假设。
答:muciniphila通过粘蛋白降解产生多种发酵产物，包括短链脂肪酸。这些底物可以作为其他细菌和宿主的能量来源。46有可能通过这种交叉喂养18答:muciniphila可能有助于其他有益物种的扩张，同时它本身可能对宿主代谢有直接影响，与啮齿动物研究一致。12血清SCFA分析显示答:muciniphila丰度和醋酸盐基线。醋酸酯通过厌食、炎症、代谢失调等作用预防体重增加，是外周血中最主要的肠道产生的SCFA。52，53然而，目前尚不清楚这种情况会持续到何种程度答:muciniphila有助于循环醋酸盐。的确，虽然两者之间有很强的相关性答:muciniphila丰度和血清醋酸盐浓度在基线时，这在饮食干预期间没有维持。
我们的研究结果揭示了两者之间的关系答:muciniphila肠道生态系统和宿主健康。代谢状态最健康的受试者中有较高的答:muciniphila在这个法国人群中细菌基因丰富度更高的背景下的丰度。答:muciniphila在丹麦人群的HGC个体中也更为丰富。22此外，我们表明答:muciniphila与26个MGS有关，这代表了微生物组的20%。其中一个MGS是Methanobrevibacter smithii由塞缪尔提出的，被认为是粘蛋白样聚糖的生产者等．54有趣的是，两者之间存在联系答:muciniphila瘤胃球菌科(Ruminococcaceae)也有降解黏液的细菌。当非肥胖糖尿病小鼠(NOD)(1型糖尿病的一种模型)被喂食糖尿病保护饮食时，后者大量增加。55
在一项研究中，无菌小鼠携带或不携带答:muciniphila灌胃被感染鼠伤寒沙门氏菌,的存在答:muciniphila加重了感染，56这表明不受管制的增长的影响答:muciniphila没有来自其他物种的竞争导致肠道环境的有害改变和粘膜层变薄，从而使感染成为可能。相反，最近的一项研究表明在体外那答:muciniphila可粘附于肠上皮细胞，从而加强单层的完整性。57
饮食模式会影响肠道微生物群的多样性，但人们对饮食对其的影响知之甚少答:muciniphila．18，58食用不同种类的膳食纤维产生了不同的结果答:muciniphila含有FODMAP(低聚果糖)12，59以及可发酵的低聚糖、双糖、单糖和多元醇)饮食，60但与喂食无纤维饮食的老鼠相比，食用果胶或瓜尔胶的老鼠的脂肪含量有所下降。61我们没有观察到Akk组之间基线营养摄入量的显著差异。即使受试者在CR期间增加了纤维(特别是菊糖型果聚糖)的消耗，本研究设计使我们无法得出以下结论答:muciniphila和饮食。然而，我们可以得出结论，Akk HI组比Akk LO组经历了更大的代谢改善，而两组之间在体重减轻或MAR评分方面没有差异。然而，由于MAR不包括饱和脂肪、钠或单糖的摄入，它并不是一个完整的饮食质量指标。专门评估饮食影响的研究，尤其是纤维摄入，对答:muciniphila在年龄和健康状况相同的人口中有充足的资源是必要的。
鉴于该人群中大多数葡萄糖耐受性表型构成了本研究的局限性。进一步的研究应该集中在更多样化的人群上，从瘦肉健康到葡萄糖耐受不良或胰岛素抵抗到明显的糖尿病。尽管我们已经展示了更高的基线答:muciniphila丰度与CR后更好的临床结果相关，文献表明答:muciniphila胃旁路手术后，23日还应该直接比较能量限制与减肥手术的效果，以建立能量限制、营养吸收不良、答:muciniphila改变和改善葡萄糖代谢。
从目前的研究中，我们无法得出粪便细菌丰度是否与肠道细菌丰度成正比的结论。黏液层的微生物群与肠腔的不同，62和答:muciniphila与肠粘膜层密切相关。的丰度所观察到的差异答:muciniphila进入粪便可能是由于细菌数量的实际变化，或粘膜层和肠道结构的改变。宿主遗传学也可能在饮食干预如何影响肠道微生物群和代谢健康方面发挥作用，正如先前在小鼠中所显示的那样，不同菌株具有明显不同的肠道微生物组成和肠道环境，这些肠道微生物组成和肠道环境与各种心脏代谢谱相关。63宿主的先天和适应性免疫系统也可能影响肠道微生物群的组成。64最近的一项研究表明，答:muciniphila在Rag1(−/−)免疫缺陷小鼠中缺乏适应性免疫系统的压力。65此外，虽然饮食干预已被证明对肠道微生物群特征有很大影响，19，20.需要对饮食干预后肠道菌群改变的稳定性进行评估，以验证肠道菌群的改变是否与长期维持代谢益处有关。总之，我们证明了两者之间的显著关联答:muciniphila丰度和代谢健康我们提供了第一个观点答:muciniphila与肠道生态系统有关。总的来说，这些观察证明了学习的重要性答:muciniphila在肠道环境的背景下，因为它可能驱动有利或有害的贡献答:muciniphila健康。解释这些关联的潜在机制应该在未来的研究中进行调查。
致谢
作者感谢Sophie Gougis提供的饮食咨询，Soraya Fellahi (Tenon医院生物化学和激素学系)对炎症标志物的分析，Dominique Bonnefont-Rousselot和Randa Bittar (Pitié-Salpêtrière医院代谢生物化学学系)对血浆脂质谱分析的帮助。
参考文献
补充材料
脚注
推特关注ICAN: @ICAN_Institute, Edi Prifti@ediprisci和莱斯利·霍伊尔斯@BugsInYourGuts
合作者MICRO-Obes联盟贡献者名单:Sylvie Le Mouhaër;Aurelie歌迪亚;肖恩P肯尼迪;尼古拉斯·庞斯;艾曼纽·勒夏特列;马修阿尔梅达;Benoit Quinquis;娜塔莉Galleron;jean - michel Batto;皮埃尔·雷诺; Jean-Daniel Zucker; Stanislav Dusko Ehrlich; Hervé Blottière; Marion Leclerc; Catherine Juste; Tomas de Wouters; Patricia Lepage.
贡献者KC和SWR负责临床研究的总体设计和管理;PDC和AE生成答:muciniphilaqPCR结果;JD和FL产生了定量宏基因组学结果，EP分析了两者之间的关联答:muciniphila毫克;EOV参与了饮食数据的分析和解释;BDK和JA-W参与临床结果的分析和解释;MCD管理该项目，并实施数据整合和统计分析;NS创立了贝叶斯网络，为统计分析做出了贡献;M-ED、JC、LH生成NMR醋酸酯结果;MCD, JA-W, EP, EOV, BDK和KC撰写了手稿。所有作者都对结果的分析和解释以及手稿的准备提供了意见。
资金这项工作得到了法国国家研究机构(ANR MICRO-Obes)、KOT-Ceprodi和心脏动脉协会基金会(临床研究)以及欧盟第七框架计划的支持，资助协议为MetaHIT HEALTH-F4-2012-305312和资助协议HEALTH-F4-2012-305312 (METACARDIS)。PDC是比利时FRS-FNRS (Fonds de la Recherche Scientifique)的研究助理。AE是比利时FRS-FNRS的博士后研究员。PDC是FRS-FNRS(公约J.0084.15，公约3.4579.11)和PDR(项目研究，公约:T.0138.14)和ERC启动资助2013(欧洲研究理事会，启动资助336452-ENIGMO)的资助对象。这项工作由fnrs科学研究基金会为FRFS-WELBIO提供资助，资助号为WELBIO-CR-2012S-02R。
相互竞争的利益没有宣布。
病人的同意获得的。
伦理批准伦理委员会(CPP N°1 Hôtel上帝医院)。
出处和同行评审不是委托;外部同行评审。