饮食精准塑造肠道菌群：万人队列揭示个性化营养调控新路径

饮食是驱动肠道菌群结构与功能变化的核心环境因素，也是调控宿主代谢与免疫稳态的关键干预靶点。尽管已有研究提示饮食可显著影响肠道菌群，但基于大规模人群的定量证据、关键驱动因素及稳定预测模型仍较为缺乏。

2026年3月，以色列魏茨曼科学研究所计算机科学与应用数学系的 Eran Segal团队在期刊《Nature Medicine》发表的题为“Diet–microbiome associations in 10,068 individuals from the Human Phenotype Project to guide personalized nutrition ”的研究性文章，研究旨在利用万人队列的高分辨率饮食记录与宏基因组数据，明确个体食物、膳食模式及食物加工程度对肠道菌群组成、多样性和功能通路的塑造作用，验证饮食–菌群关联的长期稳定性，并建立可预测菌群变化、指导个性化营养干预的模型，为通过饮食调控肠道微生态、改善宿主代谢健康提供科学依据与实践方案。

1.大样本跨尺度证实饮食对肠道菌群的决定性塑造作用

基于10,068人大型前瞻性队列，通过标准化膳食记录与宏基因组测序，首次在人群水平系统证实饮食可独立解释72.3%的肠道菌群结构变异，显著高于年龄、性别、遗传、疾病及药物等传统影响因素。饮食不仅可预测菌群物种丰度，还可稳定调控菌群功能通路与代谢表型，为理解饮食–菌群–健康轴提供了高分辨率、大样本的关键证据。

2.饮食可高精度预测绝大多数菌群物种丰度，覆盖度高、稳定性强

基于机器学习模型证实，饮食可显著预测728个肠道微生物物种中的669个丰度，预测覆盖率达91.9%，且在12个月随访中仍保持高度稳定。研究成功鉴定出多组可用于人群干预的标志性食物–菌群关联，包括咖啡与Lawsonibacter asaccharolyticus、酸奶与Streptococcus thermophilus等强相关配对，为后续益生菌开发、功能食品创制提供了可直接转化的靶点。

3.首次在万人水平证实“食物加工程度”是菌群α多样性的最核心膳食决定因素

在所有膳食因素中，食物加工程度对菌群α多样性的贡献度最高，独立解释18.4%的多样性变异，显著高于总能量、宏量营养素、膳食纤维及膳食模式。低加工、天然、植物性食物可显著提升菌群多样性，而高度加工、精制、超加工食品则呈显著负相关，为膳食质量评价提供了全新的微生物维度指标。

4.超加工食品（UPF）是菌群多样性下降的独立、强效、可量化危险因素

剂量反应关系显示，超加工食品摄入量与菌群α多样性呈独立负相关，且在校正年龄、BMI、疾病、用药及生活方式后仍保持显著。超加工食品每增加10%的膳食供能比，菌群多样性下降7.3%，促炎菌群富集、短链脂肪酸合成通路下调、肠道屏障相关功能受损，为限制超加工食品摄入提供了关键的微生物学机制。

5.构建可直接用于健康管理的“饮食–菌群精准预测模型”

基于万人队列构建的饮食–菌群预测模型，可根据个体日常膳食数据精准预测菌群结构、多样性及功能状态，并输出个性化膳食建议。外部验证显示，模型可使目标有益菌丰度平均提升18.3%，菌群多样性评分提升9.5%，为临床营养、健康体检、慢病预防及功能食品开发提供了标准化、可量化、可落地的工具。

6.突破传统研究局限，实现“饮食–菌群–代谢”跨维度闭环解析

证实菌群在饮食调控血脂、血糖、腰围及炎症指标中发挥关键介导作用，介导效应占比达29.7%–41.2%。研究完整构建了“饮食-肠道菌群-代谢表型”的闭环通路，为理解代谢性疾病的发生机制及膳食干预靶点提供了全新的跨器官调控框架。

结论

研究基于10,068人超大样本量，首次在人群水平精准揭示“饮食可精细塑造肠道菌群”这一核心规律：饮食可预测669/724个肠道微生物丰度，食物加工程度是影响菌群α多样性的最关键膳食因素，超加工食品则是降低菌群多样性的最主要危险因素。研究建立的饮食–菌群预测模型具有时间稳定性，可直接用于个性化营养指导，为通过日常饮食改善肠道微生态、预防代谢性疾病提供了大样本、高信度的科学支撑。

参考文献：Segal E, et al. Diet–microbiome associations in 10,068 individuals from the Human Phenotype Project to guide personalized nutrition. Nature Medicine. 2026; doi: 10.1038/s41591-026-04312-x