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編譯：文文，編輯：謝衣、江舜堯。 原創(chuàng)微文，歡迎轉(zhuǎn)發(fā)轉(zhuǎn)載。 地中海飲食（MD）是一種有益的飲食方式，可以預(yù)防多種疾病。Gut發(fā)表了一項(xiàng)關(guān)于MD對(duì)超重和肥胖人群的干預(yù)試驗(yàn)，探究MD對(duì)代謝健康、腸道微生物組和系統(tǒng)性代謝組的影響。采取與日常能量攝入一致的MD后，受試者血液膽固醇和血漿及尿液中肉堿水平的降低與MD的依從性成正比；同時(shí)MD導(dǎo)致了微生物組和代謝組的多種變化，如增加了降解膳食纖維的普氏糞桿菌等。這一結(jié)論有助于制定改善代謝健康的飲食策略。 論文ID 原名：Mediterranean diet intervention in overweight and obese subjects lowers plasma cholesterol and causes changes in the gut microbiome and metabolome independently of energy intake 譯名：地中海飲食對(duì)超重和肥胖受試者的干預(yù)可降低血漿膽固醇，并引起與能量攝入無關(guān)的腸道微生物組和代謝組的變化 期刊：Gut IF：17.943 發(fā)表時(shí)間：2020.2 通訊作者：Danilo ercolini, Paola Vitaglione & Stanislav Dusko Ehrlich 通訊作者單位：那不勒斯菲里德里克第二大學(xué)&巴黎-薩克雷大學(xué) 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì) 82名超重和肥胖的健康受試者，他們攝入少量的水果和蔬菜，并且久坐不動(dòng)，參加了一項(xiàng)為期8周的平行隨機(jī)對(duì)照試驗(yàn)。其中43名受試者根據(jù)他們日常能量攝入（MedD）進(jìn)行MD，另外39名受試者保持常規(guī)飲食習(xí)慣（ConD）。在研究期間，監(jiān)測(cè)飲食的依從性，代謝參數(shù)，腸道微生物組和全身代謝組。 實(shí)驗(yàn)結(jié)果 1 MD降低所有受試者的血漿膽固醇 在實(shí)驗(yàn)開始前的基線水平，ConD（n=39）和MedD（n=43）兩組之間的血液和尿液樣本中的人體測(cè)量和臨床變量檢測(cè)方面無顯著差異。干預(yù)后，與ConD組相比，MedD組受試者4周后血漿總膽固醇（圖1）和高密度脂蛋白膽固醇顯著降低。但是血糖，hs-CRP，血漿胰島素，TMAO或代謝性疾病的任何中間標(biāo)志物（胰高血糖素，生長(zhǎng)素，GIP，GLP-1，瘦素，C肽，抵抗素，內(nèi)脂素和PAI-1）都沒有明顯變化。 1) 膽固醇下降與MD依從率成正比 與基線相比，MedD組在第4周和第8周對(duì)MD的依從性顯著增加（圖1A），并且與健康食品多樣性指數(shù)高度相關(guān)。飲食和代謝變量的顯著百分比變化如圖1B所示。與ConD組相比，MedD組受試者的日膳食纖維攝入量顯著增加了兩倍，植物蛋白和動(dòng)物蛋白的比例增加了2.5倍（圖1C和D）。飽和脂肪攝入量顯著減少，多不飽和脂肪攝入量顯著增加（圖1E）。與ConD組相比，MedD組營(yíng)養(yǎng)攝入量的這些變化是由于水果、蔬菜、堅(jiān)果、全麥谷物和魚制品的食用量增加，同時(shí)精制谷物、乳制品和肉制品的食用量減少。MedD與ConD組相比，肉制品食用減少通過這些食物的飲食攝入生物標(biāo)志物的減少被證實(shí)，即血漿肉堿和尿肉堿濃度降低（圖1F和G）。 在非正式調(diào)查階段，與入院時(shí)的食用量相比，某些受試者（MedD組12名，ConD組6名）擅自將水果和蔬菜的攝入量增加到每天三份以上。我們決定嚴(yán)格關(guān)注維持日常水果和蔬菜攝入小于3份的人群。此外，由于并非所有糞便樣本均可用，因此兩名受試者未被考慮。因此，隨后的數(shù)據(jù)分析是由62名受試者（ConD組32名，MedD組30名）進(jìn)行的。兩組均證實(shí)了對(duì)干預(yù)的高度依從性。同時(shí)證實(shí)了MedD對(duì)血漿膽固醇的影響。此外，通過應(yīng)用線性模型發(fā)現(xiàn)，膽固醇水平下降與MD依從率成正比。 2) 飲食誘導(dǎo)的代謝組學(xué)改變與MD消耗的生物標(biāo)志物釋放有關(guān) 在干預(yù)期間，測(cè)量了所有參與者約11000個(gè)分子特征（糞便中2200個(gè)，血液中4125個(gè)，尿液中4645個(gè)）。與基線情況和ConD組相比，干預(yù)后的MedD組觀察到代謝組學(xué)譜的明顯變化（圖2）。斯皮爾曼相關(guān)系數(shù)降低表明，與ConD組相比，MedD組干預(yù)4周和8周后尿液代謝曲線發(fā)生顯著變化。使用分類方法驗(yàn)證觀察到的變化的穩(wěn)健性，結(jié)果支持所發(fā)現(xiàn)的代謝組變化。與用全谷物產(chǎn)品代替精制谷物和用漁業(yè)產(chǎn)品、豆類和提供的堅(jiān)果代替肉、蛋和奶制品一致，發(fā)現(xiàn)全谷物（3-（3,5-二羥基苯基）丙酸-葡糖醛酸），豆類（色氨酸甜菜堿），蔬菜/漿果（吲哚-3-乙酸）和堅(jiān)果（尿石素）在MedD組中的生物標(biāo)志物水平提高了；而肉類（肉堿），膽汁酸(BAs)，亮氨酸和異亮氨酸的生物標(biāo)志物與ConD組有更密切的聯(lián)系（圖2）。但是未觀察到尿液或血清TMAO的變化，這可能是由于在MedD組中增加魚類攝入量和降低肉源性蛋白質(zhì)的對(duì)比作用所致。 MD介導(dǎo)的全谷物（苯并惡嗪類化合物、哌啶酸甜菜堿）、蔬菜（吲哚-3-乙酸）、豆類（色氨酸甜菜堿、鄰苯三酚硫酸鹽）、堅(jiān)果（尿石素）和魚類（3-羧基-4-甲基-5-丙基-2-呋喃丙酸）的生物標(biāo)志物消耗增加，肉類（肉堿）和蛋白質(zhì)降解產(chǎn)物（如支鏈氨基酸）、芳香族氨基酸、N-乙酰尸胺和微生物衍生的蛋白水解產(chǎn)物（對(duì)甲酚硫酸鹽、硫酸吲哚酚、苯乙?；劝滨０罚┑慕档停ㄟ^與MD指數(shù)的顯著聯(lián)系進(jìn)一步得到證實(shí)。MD干預(yù)后尿液中大量宿主衍生的短鏈和中鏈酰基肉堿明顯減少，表明能量代謝的底物從脂肪轉(zhuǎn)變?yōu)閺?fù)雜的碳水化合物和蛋白質(zhì)。 2 腸道微生物組成受MD依從性調(diào)節(jié) 干預(yù)期間基因和MSP豐富度保持不變。但是，通過血清hs-CRP變化，發(fā)現(xiàn)腸道微生物基因豐富度的變化與個(gè)體炎癥狀態(tài)之間存在顯著的負(fù)相關(guān)（圖3A）。飲食干預(yù)8周后，顯示基因豐富度增加的受試者血清hs-CRP水平顯著降低（圖3B）。前4周對(duì)MD依從性的增加與在同一時(shí)間間隔內(nèi)MedD組的微生物組分相似性的降低相對(duì)應(yīng)，表明MD引起腸道微生物組分的重排（圖4）。在整個(gè)干預(yù)期間的ConD組或在4至8周之間MedD組中，也就是在參與者沒有改變其對(duì)MD依從性的干預(yù)條件下，都沒有觀察到這種變化。 盡管ConD和MedD組在基線時(shí)發(fā)現(xiàn)的MSP差異豐富的數(shù)量可忽略不計(jì)，但在4周和8周時(shí)觀察到了更多的對(duì)比物種，對(duì)比物種的比例始終與通過MD指數(shù)評(píng)估的MD依從性相關(guān)。在MD依從性增加的階段（基線-4周），與ConD組相比，MedD組的Ruthenibacterium lactatiformans，Flavonifractor plautii，Parabacteroides merdae，Ruminococcus torques和Ruminococcus gnavus顯著降低。與ConD組相比，在第4周或第8周，MedD組富集了5個(gè)普拉梭菌成員，此外還富集了羅斯氏菌和毛螺菌類群的幾個(gè)成員。4周后，MedD組中富集的MSPs與MD食物生物標(biāo)志物顯著相關(guān)。在基線時(shí)，兩種飲食之間只有5個(gè)腸道代謝模塊（GMM）有所不同，但在4周后觀察到GMM捕獲的代謝潛能的18%的變化。MedD組中富集了幾種GMM，主要包括與氨基酸和碳水化合物降解有關(guān)的途徑。這些途徑還包括甘油三酯和糖蛋白的降解以及乙酰輔酶A和谷氨酸的降解，兩者均會(huì)導(dǎo)致巴豆酰輔酶A（一種丁酸酯代謝的可能前體）。盡管8周后僅觀察到6%的變化，但MedD組中谷氨酸降解使巴豆酰輔酶A的富集得以維持。總之，通過整合三個(gè)基因組學(xué)數(shù)據(jù)集，觀察到ConD和MedD組在微生物組多樣性、功能模塊和代謝組學(xué)譜的基礎(chǔ)上的分離，證實(shí)由MD干預(yù)引起的變化。 3 MD干預(yù)影響微生物功能 測(cè)量與腸道微生物代謝有關(guān)的代謝產(chǎn)物，以研究MD飲食干預(yù)對(duì)健康相關(guān)微生物活動(dòng)的影響。與ConD組相比，MedD組尿液中尿石素葡萄糖醛酸的水平升高。這種增加與微生物群中尿石素的產(chǎn)生水平有關(guān)。尿石素的產(chǎn)生與血清hs-CRP，甘油三酸酯，體脂量，體重，BMI和尿肉堿呈負(fù)相關(guān)。 與基線值相比，MD干預(yù)下MedD組中觀察到總BAs（包括初級(jí)和次級(jí)BAs）的糞便濃度顯著降低（圖5A-C）。此外，在干預(yù)4周和8周后，MedD組糞便中的脫氧膽酸和石膽酸顯著降低。8周后MedD組和ConD組的糞便BA濃度比較顯示，糞便中鵝去氧膽酸明顯降低。因此，糞便中的初級(jí)和次級(jí)BAs與動(dòng)物性食品中的蛋白質(zhì)和脂肪以及收縮壓，BMI，體重和尿肉堿呈正相關(guān)?？?/span>BAs和次級(jí)/初級(jí)BA比率最高的受試者的沃氏嗜膽菌基線水平較高，在干預(yù)4周后顯著下降（圖5D）。 盡管膳食纖維攝入量增加了兩倍，但未觀察到糞便中主要的短鏈脂肪酸乙酸鹽，丁酸鹽和丙酸鹽的濃度變化。但是在干預(yù)期，MedD組受試者的糞便中觀察到了戊酸，異戊酸，異丁酸和2-甲基丁酸等支鏈脂肪酸的顯著減少（圖6A-D），這些變化反映了植物性食物攝入量的增加。此外，四周時(shí)糞便中普拉梭菌和毛螺菌科類群的水平較高（圖6E和F）。 4 胰島素抵抗的變化與特定微生物類群的基線水平有關(guān) 胰島素抵抗的穩(wěn)態(tài)模型評(píng)估（HOMA）,作為胰島素抵抗的測(cè)量指標(biāo)，沒有因?yàn)楦深A(yù)而改變。但是，通過基線和4周時(shí)HOMA相比的變化對(duì)受試者進(jìn)行分層，發(fā)現(xiàn)在MD干預(yù)下HOMA降低的受試者和隨著時(shí)間未出現(xiàn)HOMA變化的受試者相比,有明顯更高基線水平的幾種擬桿菌屬（包括B.uniformis和B.vulgatus）和更低基線水平的Prevotella sp.和P.copri。且在干預(yù)期間P.copri基線水平與HOMA變化呈正相關(guān)。通過16S rRNA基因測(cè)序分析計(jì)算共豐度組（CAG）時(shí)，發(fā)現(xiàn)HOMA降低的受試者中CAG2（包括普氏菌屬為豐度最高的菌屬）含量顯著降低，而在HOMA降低且接受飲食治療的受試者中CAG4（包括糞桿菌，羅斯氏菌，擬桿菌和其他梭狀芽胞桿菌）在基線水平明顯較高。干預(yù)，膳食纖維攝入量增加或HOMA降低，沒有發(fā)現(xiàn)明顯的差異，表明在菌株水平上具有較高的受試者特異性。 總結(jié) 原文網(wǎng)址：https://dx./10.1136/gutjnl-2019-320438 |
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