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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在一起!
  1. 帕特里斯·D Cani
  2. 马提亚·户
  1. 鲁汶大学,鲁汶天主教大学,WELBIO-瓦隆卓越生命科学和生物技术,鲁汶药物研究所,代谢和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,代谢和营养,E. Mounier大道,73 B1.73.11,比利时布鲁塞尔1200;patrice.cani在{}uclouvain.be

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健康饮食通常被认为是一种支持身体生理和能量需求的饮食,并提供足够的微量元素和宏量元素,但不过量。尽管这个定义不言自明,但在现代西方社会,这一基本原则的实施却被证明非常困难。采用地中海式饮食(MedDiet)的好处早在50多年前就已经有了科学的描述,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的降低。2如今,坚持MedDiet与较低的死亡率、肥胖、2型糖尿病、低级别炎症、癌症、阿尔茨海默氏症和抑郁症的减少有关,最近还与克罗恩病的延迟发病有关。3 - 5

令人惊讶的是,确切的作用机制还没有被完全理解,人们提出了各种假设来解释MedDiet的潜在有益影响。其中,MedDiet和肠道菌群之间的假设联系是在不到几年前提出的;因此,这个想法被认为是相对较新的。

肠道在美国,两项在人类身上进行的研究现在在更好地理解肠道菌群和MedDiet在疾病风险因素中的作用方面取得了进展。6 7

在第一篇论文中,Meslier和同事们研究了健康超重或肥胖的受试者,他们的生活方式是久坐不动,在8周的随访中,他们习惯摄入少量的水果和蔬菜。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,他们接受了适应他们习惯性能量摄入量的个性化饮食。其余39名受试者继续保持正常饮食。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,每天还要吃坚果。因此,这种饮食使纤维总量增加了一倍,使植物蛋白与动物蛋白的比例增加了2.5倍,包括更少的饱和脂肪酸和更多的多不饱和脂肪酸。

该方案的一个独创之处在于,由于MedDiet与他们的习惯性能量摄入相匹配,研究人员指示受试者不要改变他们的热量摄入,而是要改变他们饮食的质量。提供的卡路里是根据自我报告的食物日记计算的,因此有理由对这种方法的准确性保持警惕。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MedDiet饮食开始4周后,血浆总胆固醇下降,随后在干预结束时,总高密度脂蛋白(HDL)、低密度脂蛋白(LDL)胆固醇和粪便胆汁酸下降。对粪便、尿液和血液的代谢组学分析显示,在实施MedDiet后发生了明显的变化,这种变化的特征是不同代谢组学生物标志物的显著变化(如尿石嘌呤、色氨酸甜菜碱和辛吲哚-3-乙酸升高,肉碱、对甲酚和吲哚酚硫酸盐降低),被认为是遵守MedDiet的假设标志。除了代谢组外,作者还发现了肠道菌群组成的特定变化,如增加的丰度Faecalibacterium prausnitzii而且Roseburia和较低的丰度瘤胃球菌属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和较低水平的普氏菌copri.正如Dao之前观察到的那样,基线菌群和微生物丰富度与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了更多的生产丁酸盐的细菌和更高水平的丁酸盐基因,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,即测量粪便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对来自五个国家的612名非体弱和前期体弱的老年人进行了为期1年的MedDiet跟踪调查。6衰老与肠道菌群组成的变化和更高的炎症水平有关。食物成分多样性低的饮食会加速这一过程。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。这强烈表明,MedDiet干预推动了肠道菌群组成的变化。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,这些变化大多与总脂肪摄入量的更高增加有关。尽管在基线时,各国之间的肠道菌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,遵守MedDiet与微生物菌群多样性损失的减弱有关。75个操作分类单位(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显示出与坚持饮食的正相关,也就是说,当严格观察MedDiet时,有更高的丰度,而45个OTUs与坚持饮食的负相关。作者称这些otu为“饮食积极型”或“饮食消极型”。饮食阳性的OTUs包括f . prausnitzii真细菌rectaleRoseburia拟杆菌而且Anaerostipes hadrus.饮食阴性的每日摄入量也包括在内r .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在各国共享的,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,MedDiet以一致的方式驱动肠道菌群组成。

本研究不包括代谢组学分析,作者决定基于宏基因组学分析推断粪便微生物代谢物。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群的功能代谢概况是有风险的,很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,证实了他们关于胆汁酸谱的假设,这与假设的微生物谱一致。

另一方面,有人甚至可能认为,对粪便进行宏基因组学和代谢组学分析,仍然只能提供饮食-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,尽管预期的SCFAs水平会更高,但对粪便的实际测量显示,SCFA水平不受饮食的影响。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p . copri作为“阳性”或“阴性”细菌。正如前面讨论的,10的作用p . copri再次表现为模糊。事实上,尽管两项MedDiet研究得出了相同的总体结论,但存在p . copri作为阴性或阳性的OTU是一个关键的例子,说明在肠道菌群的研究中,单纯的关联会造成多大的误导。

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,重要的是饮食的质量;(2)即使在高龄受试者中,坚持MedDiet与不同的代谢效果和疾病风险因素的减少迅速相关。然而,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,尽管研究之间的绝大多数结果是一致的,但一些潜在的标记物(即类群和代谢物)可能出现差异,甚至形成对比,因此需要进行适当的概念验证研究,以确定一种或几种特定细菌作为潜在的下一代有益细菌,对特定疾病提供保护。

参考文献

脚注

  • 推特@MicrObesity

  • 贡献者PDC和MVH对这篇手稿的写作贡献相同。

  • 资金PDC是FRS-FNRS (Fonds de la Recherche Scientifique)的高级助理研究员,接受FNRS (FRFS-WELBIO-CR-2019C-02R) (The Excellence of Science;EOS-30770923)和Baillet Latour基金(2015年医学研究拨款)。

  • 相互竞争的利益PDC是一家在专利申请上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。

  • 病人同意发表不是必需的。

  • 来源和同行评审委托;内部同行评议。

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