摘要:能量限制性饮食(如低热量饮食和极低热量饮食)能够有效改善肥胖个体的体重、血糖稳态和炎症状态,但在长期坚持方面存在挑战。研究表明,结合适度运动和生活方式调整的多种干预方法比单一饮食调整更具成效。
以下文章来源于MetaAI ,作者MetaAI
能量限制性饮食(如低热量饮食和极低热量饮食)能够有效改善肥胖个体的体重、血糖稳态和炎症状态,但在长期坚持方面存在挑战。研究表明,结合适度运动和生活方式调整的多种干预方法比单一饮食调整更具成效。
发表在《Gut Microbes》这项研究针对肥胖这一全球性健康挑战,探讨了多学科协作的体重管理方法(MCWM)对肥胖者肠道菌群和代谢状态的影响,并识别了与肥胖相关的特征菌株。
研究采用的多学科协作体重管理方法,包括均衡饮食、能量限制、每日运动和生活方式调整。对47名肥胖参与者(24名女性和23名男性)进行了6个月的多学科协作体重管理(MCWM)干预,成功率达到76.6%。干预后,参与者的体重和BMI显著降低,腰围和臀围也明显缩小。血压、血脂和血糖指标,以及肝功能都有明显改善。此外,总胆汁酸水平下降,暗示对脂肪代谢和能量平衡的调控作用。
干预后,参与者的体脂总量和体脂率显著下降,尽管骨骼肌质量和基础代谢率也略有下降。这些变化反映了MCWM在改善肥胖方面的显著效果。非糖尿病患者对干预的反应更明显,特别是在肝功能和血糖调节方面;而糖尿病患者的血糖控制改善不显著,肝功能指标变化较小。
图1. 肠道微生物群在MCWM前后的变化
MCWM对肥胖者肠道菌群的组成和代谢通路产生了影响(图1)。预后,大多数参与者的厚壁菌门(Firmicutes)丰度减少,而拟杆菌门(Bacteroidetes)丰度增加,厚壁菌门与拟杆菌门的比值(F/B比值)下降,这与肥胖改善相关。在属水平上,Phocaeicola、Prevotella、Bacteroides、Bifidobacterium和Faecalibacterium等益生菌丰度增加,而Blautia和Escherichia等菌属丰度下降。在种水平上,Ruminococcus gnavus(活泼瘤胃球菌)显著减少,而乳酸杆菌(如Lactiplantibacillus plantarum)显著增加。
利用机器学习算法对干预前后肠道微生物的种水平信息进行了分析,旨在找出受干预显著影响的关键微生物。通过8种机器学习分类器方法,发现随机森林(RF)分类器性能最佳,AUC达到0.77。进一步分析表明,O. splanchnicus和R. gnavus在干预前后显著变化。其中,O. splanchnicus的丰度在干预后显著增加,这与其作为短链脂肪酸(SCFAs)生产者及其与脂肪含量负相关的特性一致;而R. gnavus丰度显著下降,其与体重指数(BMI)和脂肪质量的正相关性得到了验证。
图6. 多组学揭示MCWM后肠道微环境重塑
通过多组学分析,发现R. gnavus与肥胖相关表型参数呈正相关,而O. splanchnicus则呈负相关。进一步研究表明,R. gnavus可能通过调节胆汁酸代谢(如促进次级胆汁酸的生成)对宿主代谢产生不利影响,间接阻碍了体重的下降。
动物实验显示,补充R. gnavus的肥胖小鼠的减重效果不如未补充组。尽管血脂水平未见显著差异,但补充R. gnavus的小鼠肝功能相关指标(如ALP)显著升高,同时肝脏病理观察显示明显损伤。这些结果进一步验证了R. gnavus可能通过影响胆汁酸代谢阻碍宿主的减重进程。
非靶向代谢组学分析了补充R. gnavus后的代谢变化,并验证其是否与之前在人群队列研究中发现的胆汁酸相关性一致。通过OPLS-DA模型分析低脂饮食组(LFD)与补充R. gnavus组(LFD-Rg)的代谢物,得分散点图显示两组间代谢物存在显著差异。在差异代谢物中发现了6种胆汁酸及其结合化合物,包括胆酸7-磺酸、3-氧胆酸、甘氨牛磺脱氧胆酸等。尽管动物实验中鉴定的胆汁酸类型与人群研究不同,但仍指向胆汁酸组成的变化。代谢通路分析显示,初级胆汁酸生物合成在差异通路中高度富集,与人类粪便代谢物中的通路结果一致。这验证了 R. gnavus 通过调控胆汁酸代谢影响能量代谢的假设。
总得来说,肥胖的危害已被广泛认知,预防与逆转肥胖的探索不断深入。研究表明,肠道菌群与肥胖及相关代谢疾病密切相关。然而,尽管许多成功减重的个体表现出肠道菌群的显著变化,这些变化多被视为伴随状态,通过干预肠道菌群治疗肥胖的策略仍处于初级阶段。这项研究重点分析了多学科减重干预(MCWM)前后人群的肠道菌群特征和代谢状态,发现关键菌株R. gnavus与肥胖及减重过程密切相关,进一步在动物模型中验证其阻碍减重的作用。
Zhao, S., Wu, W., Song, W., Zhou, Q., Cheng, H., Deng, S., … Wang, H. (2024). Microbial perspective of multidisciplinary collaborative weight management approach: Ruminococcus gnavus may serve as a key target for weight loss. Gut Microbes, 17(1). https://doi.org/10.1080/19490976.2024.2442038
来源:营养和医学