瘦子肠道中的长双歧杆菌和青少年双歧杆菌更为突出

肠道微生物组是一个复杂多样的微生物群落，在人类健康和疾病中起着至关重要的作用，各种因素，包括饮食、生活方式、运输时间和宿主遗传学，都会影响肠道微生物组的组成和功能，从而影响宿主的健康。肥胖和瘦弱个体的微生物群落不同，膳食纤维可以通过饮食-肠道微生物群相互作用帮助减少与肥胖相关的疾病。然而，膳食纤维塑造肠道微生物群的机制仍需阐明。本研究旨在调查膳食纤维对GMM行为的影响，以及瘦和肥胖微生物群落中微生物群落的组成和功能，研究苹果纤维如何在全球范围内影响瘦和肥胖者微生物群落。本文的研究结果为饮食干预开辟了新的途径，旨在使用个性化方法减轻肥胖和改善整体健康状况，这可能会为调节肠道微生物群和改善代谢健康带来更有效的策略。

2024年11月30日，荷兰瓦赫宁根大学Josep Rubert团队在国际期刊《Microbiome》IF=13.8在线发表题为“Tailored impact of dietary fibers on gut microbiota: a multi-omics comparison on the lean and obese microbial communities”的研究性论文。本文的研究结果为饮食干预开辟了新的途径，旨在使用个性化方法减轻肥胖和改善整体健康状况，这可能会为调节肠道微生物群和改善代谢健康带来更有效的策略。

图1 肥胖和瘦肉样本之间的微生物组成存在显著差异

肥胖和瘦肉供体中含量最高的 20 个物种的物种水平的微生物组成，突出了两组之间物种分布的差异。来自瘦和肥胖供体的混合粪便样品中前 20 个最丰富的物种在物种水平上的微生物组成，说明了混合样品中的整合和整体群落结构。

瘦微生物群落表现出持续较高的普拉粪杆菌相对丰度。此外，与肥胖相比，长双歧杆菌和青少年双歧杆菌等物种在瘦微生物群落中更为突出。相比之下，肥胖微生物群落的特征是瘤胃球菌的相对丰度较高。在肥胖微生物群落中也明显存在 Alistipes inops 和 Coprococcus catus 等物种。此外，在门水平上，肥胖微生物群落显示出统计学上显着较高的厚壁菌门：拟杆菌门比率。

图2 暴露于不同喂养条件后（t = 24 h）瘦和肥胖微生物群落中BCAA浓度和BCFA浓度

靶向代谢组学分析揭示了瘦微生物群落和肥胖微生物群落之间代谢特征的显着差异，特别是在 BCAA 和 BCFA 的最终浓度方面。在苹果取食条件下，瘦微生物群落的平均浓度为亮氨酸 42.35 ± 3.82 mM，异亮氨酸平均浓度为 13.36 ± 0.87 mM，缬氨酸平均浓度为 86.30 ± 6.62 mm。相反，在肥胖微生物群落中，相同饲养条件下的平均浓度明显较低。例如，在暴露于纤维素的瘦微生物群落中，亮氨酸、异亮氨酸和缬氨酸的平均浓度分别为 31.46 ± 9.70、8.73 mM ± 1.73 mM 和 69.85 ± 17.39 mM。相比之下，肥胖在相同条件下表现出较低的浓度 （亮氨酸为 0.80 ± 0.48 mm，异亮氨酸为 0.26 ± 0.30 mM，缬氨酸为 6.32 ± 1.56 mM）。有趣的是，未接受膳食纤维处理的对照组显示出相似的 BCAA 浓度趋势。这表明 BCAA 独特的代谢特征不是摄食条件的结果，而是区分瘦和肥胖微生物群落的特征。

在所有饲喂条件和对照中，与瘦微生物群落相比，肥胖微生物群落如何始终表现出较高的浓度。例如，在苹果喂养条件下，肥胖微生物群落的异戊酸平均浓度为 2664.11 ± 78.18 mM。相比之下，瘦微生物群落的浓度明显较低，为 338.62 ± 64.31 mM。这种模式在其他 BCFA 和摄食条件下持续存在，强调了肥胖微生物群落中 BCFA 合成的代谢活性增强。总体而言，这些发现强调了瘦和肥胖微生物群落之间 BCAA 和 BCFA 浓度的显着差异，表明两个微生物群落之间存在不同的代谢潜力。

在这项体外工作中，作者结合了宏基因组学、靶向代谢组学和基因组规模代谢建模，以研究膳食纤维（苹果果胶、纤维素和作为食物模型的苹果）与瘦和肥胖微生物群落之间的复杂相互作用。通过本文我们可以得知，与肥胖者相比，长双歧杆菌和青少年双歧杆菌等物种在瘦者微生物群落中更为突出。当通过膳食纤维苹果果胶喂养条件导致瘦和肥胖者微生物群落中双歧杆菌种类的显着增加。因此，膳食纤维的影响特别取决于肠道的初始微生物组成（瘦和肥胖的核心肠道菌群组成）。

总之，本研究为肥胖背景下膳食纤维和肠道微生物组之间的相互作用提供了有价值的见解，但对混合粪便样本和体外条件的依赖限制了这些发现的推广程度。未来需要更大样本量的研究和个人层面的分析来证实这些结果，并探索个性化饮食干预的潜力，以调节肠道微生物组和改善代谢健康。。

参考文献：Dell’Olio, A., Scott Jr., W.T., Taroncher-Ferrer, S. et al. Tailored impact of dietary fibers on gut microbiota: a multi-omics comparison on the lean and obese microbial communities. Microbiome 12, 250 (2024). https://doi.org/10.1186/s40168-024-01975-x