宿主-饮食-肠道微生物相互作用影响人体能量平衡

  肠道菌群影响宿主免疫功能、器官间通讯和新陈代谢，肠道菌群的组成、基因表达和代谢与人类健康(如体重、血糖控制和炎症性肠病)息息相关。然而，在这一过程中，肠道菌群是驱动因素还是仅仅是宿主生理学的反映仍然未知，并且缺乏肠道菌群对宿主整体能量贡献的全面定量评估以及定量评估肠道菌群贡献所需的环境和饮食控制以及精度。

  2023年5月12日，发表在nature communications的一篇临床研究，探究了宿主-饮食-肠道菌群对人类能量平衡的交叉结果，旨在将更多饮食底物输送到结肠并因此调节肠道微生物群的微生物群增强剂饮食(MBD )。

  在这项试验中，参与者针对年轻、健康、体重稳定的男性和女性，实施的干预措施包括高消化控制西方饮食(WD)和微生物群增强饮食(MBD)。MBD最大限度地提高了肠道微生物群对膳食底物的利用率，包括四种膳食驱动因素:膳食纤维、抗性淀粉、大颗粒食物和有限的加工食品。

  与WD相比，MBD导致每天粪便中额外损失116±56千卡(P < 0.0001)，因此宿主的代谢能较低(89.5±0.73%;MBD的范围为84.2-96.1%，而MBD的范围为95.4±0.21%;WD上的范围为94.1-97.0%;能量消耗、饥饿感/饱腹感或食物摄入量无变化(P > 0.05)。

  微生物16S rRNA基因拷贝数(生物量的替代物)增加(P < 0.0001)，β多样性改变，与WD相比，MBD的发酵产物增加(P < 0.01)，同时宿主肠内分泌系统发生显著变化(P < 0.0001)。

  粪便中的短链脂肪酸和生物量在一定程度上解释了MBD代谢能的显著个体间差异。本研究结果揭示了调节能量平衡的复杂的宿主-饮食-微生物相互作用。