肠道菌群如何影响从童年到老年的健康状况,研究揭示
来源:News-Medical.Net
语言:英语,所在国:荷兰
分类:医学研究新闻 , 关键词:硒与微生态
你知道全球有超过10亿人患有代谢障碍,如肥胖症和2型糖尿病吗?这些疾病是全球健康负担的主要贡献者,增加了心血管疾病的风险并缩短了预期寿命。微生物群落微生物组在代谢健康中起着关键作用,但其影响会随着年龄的增长而变化,受到饮食、生活方式和遗传因素的影响。
尽管以往的研究主要集中在特定年龄段,但了解整个生命周期内这些关联对于制定有针对性的预防策略至关重要。进一步的研究还需要确定微生物组变化的长期代谢影响及潜在干预措施。然而,由于研究方法的不同和微生物群落微生物组成随时间的变化,将这些发现转化为临床建议的能力受到限制。
关于研究
微生物多样性随年龄下降——研究发现,微生物群落微生物组的多样性在成年后相对稳定,但在65岁后开始下降,80岁后更是急剧减少,可能影响代谢健康。
最近发表在《柳叶刀区域健康——欧洲》的一项基于人群的研究,使用了三个代表不同生命阶段的荷兰队列:Generation R研究(GenR)中的青春期前儿童(平均年龄9.8岁,n=1488),鹿特丹研究(RS)中的老年人(平均年龄62.7岁,n=1265),以及Lifelines-DEEP研究(LLD)中的成人验证队列(平均年龄45.0岁,n=1117)。
研究收集了粪便样本,并通过16S核糖体RNA基因测序提取和分析细菌DNA。使用K均值聚类算法对微生物组进行聚类,以识别与代谢健康相关的模式。评估了人体测量指标、血液生物标志物(葡萄糖、胰岛素、甘油三酯、胆固醇)和生活方式因素(饮食、体力活动、吸烟)。逻辑回归模型用于分析微生物组聚类与代谢健康之间的关联,调整了混杂因素如年龄、性别和药物使用。
在RS中,进行了为期6.5年的纵向随访,以评估微生物组聚类与动脉粥样硬化性心血管疾病(ASCVD)发生率之间的关系。使用多重填补法处理缺失数据。统计分析使用R软件进行。获得了伦理批准,参与者提供了书面知情同意。
值得注意的是,部分参与者的饮食数据是在粪便采样几年前收集的,这可能影响对微生物组-饮食相互作用的解释。
研究结果
教育水平影响微生物群落健康——儿童时期的低母教育水平和成人时期的低个人教育水平都与不健康的微生物群落微生物组相关,表明社会经济因素在微生物多样性中起作用。
在每个队列中,研究人员确定了两个不同的微生物组聚类,分别标记为Cluster U(不健康)和Cluster H(健康)。Cluster U的特点是微生物多样性较低,链球菌和Fusicatenibacter的丰度增加,而Cluster H则表现出更高的多样性,Christensenellaceae_R-7_group和Prevotella_9的水平更高。
在青春期前儿童中,分配到Cluster U的个体具有较高的体脂百分比、甘油三酯水平和C反应蛋白(CRP),表明炎症状态较高。在老年人中,Cluster U与腰臀比(WHR)、胰岛素抵抗和高血压的增加有关。
在LLD验证队列中也观察到了类似的模式,其中Cluster U个体的肥胖患病率较高,高密度脂蛋白胆固醇(HDL-C)水平较低。
逻辑回归分析显示,Cluster U个体成为代谢不健康的几率比Cluster H个体高出1.10至1.65倍。这种关联在老年人中最强烈(OR=1.61,95% CI:1.29–2.01),表明随着年龄增长,微生物群落微生物组组成对代谢健康的决定作用增强。
一个关键发现是微生物组聚类与未来心血管风险之间的联系。在RS中,Cluster U个体的5年ASCVD风险显著高于Cluster H个体(平均值分别为0.059 ± 0.071和0.047 ± 0.042,p<0.001)。然而,生存分析未发现这一差异具有统计学意义(风险比[HR]=1.52,95% CI:0.83–2.80,p>0.05),意味着这一趋势需要在更大规模的研究中进一步调查。
影响微生物组聚类的因素包括社会经济地位(SES)、吸烟和质子泵抑制剂(PPI)的使用。较低的母亲教育水平与儿童时期不健康的微生物组相关,而成人时期的较低个人教育水平则影响聚类分配。重要的是,虽然某些细菌分类群与代谢健康在各队列中相关,但整体微生物组组成在各组之间存在一些变异性,可能是由于年龄、生活方式和测序方法的差异所致。
这些发现对个人和社区具有深远的影响。对微生物组驱动的代谢健康更深入的理解可以导致个性化饮食和生活方式建议,以预防肥胖和代谢障碍。然而,由于微生物群落微生物组相互作用的复杂性,将这些发现转化为临床干预仍具挑战。
在全球范围内,解决微生物群落微生物组失衡问题可以显著降低医疗成本和疾病负担。
研究局限性
这项研究提供了关于微生物群落微生物组组成与代谢健康之间生命历程关系的宝贵证据。然而,需要注意一些局限性:
- 研究使用了16S rRNA测序,其分类学分辨率有限,无法区分具体的细菌物种或功能特征。
- 尽管评估了ASCVD风险,但随访期(6.5年)相对较短,微生物组聚类与心血管结局之间的关联未达到统计学意义。
- 研究人群主要由荷兰人组成,可能限制了对更多种族多样化人群的推广性。
- 饮食数据是在粪便样本采集几年前收集的,可能影响对饮食-微生物组相互作用的结论。
结论
某些微生物群落细菌始终与代谢健康相关——在所有年龄段中,Christensenellaceae_R-7_group与更好的代谢健康相关,而链球菌和Fusicatenibacter则与肥胖和炎症相关。
该研究提供了关于微生物群落微生物组组成与代谢健康之间生命历程关系的证据。具有不健康微生物组特征的个体具有更高的体脂、胰岛素抵抗和甘油三酯水平,并且患心血管疾病的风险更高。这些关联在老年人中更为强烈,表明微生物群落微生物组多样性随着时间的推移在代谢健康中发挥越来越重要的作用。鉴于微生物群落微生物组组成可以通过饮食和生活方式进行调节,针对微生物健康的早期干预可能提供预防晚年代谢障碍的独特机会。
然而,进一步的研究需要确定以微生物组为目标的干预措施,如益生菌、益生元或饮食调整,是否能对长期代谢健康结果产生有意义的影响。
最后思考
越来越多的证据支持微生物群落微生物组在代谢健康中的作用,科学家们继续探索其作为疾病预测生物标志物和个人化干预目标的潜力。尽管本研究的发现突显了强有力的关联,但将微生物组科学转化为日常医疗保健仍需进一步的临床验证和对基本机制的理解。
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