《Cell Metabolism》含糖饮料的肠道微生物群变化与更高的糖尿病风险有关

时间:2025年2月9日
来源:Cell Metabolism

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研究人员研究了含糖饮料摄入量与肠道微生物群介导的变化之间的关系,这些变化可能会降低患糖尿病的风险。

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最近发表于Cell Metabolism的研究显示了含糖饮料摄入量与肠道微生物介导的血清代谢物水平变化之间的关系,这可能会降低患糖尿病的风险。                            

摄入含糖饮料会增加患糖尿病的风险。除了糖尿病本身,饮用含糖饮料与增加这种代谢疾病风险的几个因素有关,包括体重过度增加、胰岛素抵抗、炎症和血脂异常。

为了减少甜饮料的摄入,美国出台了各种政策、法规和活动。尽管这些努力大大减少了他们的摄入量,但含糖饮料占美国成年人总添加糖摄入量的48%。

最近的证据表明,含糖饮料介导的肠道微生物组组成的改变可能会减轻含糖饮料摄入与糖尿病风险之间的联系。更具体地说,在一些动物模型中,果糖和葡萄糖的摄入导致肠道微生物多样性减少,粪便短链脂肪酸(SCFA)水平降低,促炎细菌增殖加剧。

尽管有这些报道,但很少有研究整合肠道微生物组和血液代谢组数据来检查糖尿病风险与含糖饮料消费之间关联的机制。

在目前的研究中,研究人员调查了含糖饮料是否会改变肠道微生物群组成和循环代谢物,以及这些改变与代谢特征和糖尿病风险之间的关系。

在美国,某些少数群体与更多的含糖饮料消费和更高的糖尿病负担有关。目前的分析选择了美国西班牙裔/拉丁裔人口,使用的数据来自正在进行的以人口为基础的西班牙裔社区健康研究/拉丁裔研究。

目前的研究包括2970名具有可用肠道微生物组数据的研究参与者。为了研究血清代谢物与含糖饮料摄入量和代谢特征的关系,6115名参与者的饮食和血清代谢物数据都被纳入了分析。

含糖饮料的摄入量与9种肠道微生物物种的丰度变化有关,其中7种和2种分别与含糖饮料的摄入量呈负相关和正相关。更具体地说,研究发现,摄入含糖饮料会减少产生SCFA的细菌的丰度,增加利用果糖和葡萄糖的鲍氏梭菌和卡氏厌氧菌(两种疾病相关微生物)的丰度。

共有179种循环代谢物与肠道微生物群评分相关,该评分来自这9种丰度改变的微生物物种。在这些代谢物中,有56种与含糖饮料的摄入有关,肠道微生物群的得分方向一致。这些代谢物包括甘油磷脂、支链氨基酸衍生物、芳香氨基酸衍生物和苯基硫酸盐衍生物。

较高水平的甘油磷脂和支链氨基酸代谢物与较差的代谢性状相关。相比之下,较高水平的芳香氨基酸代谢物和苯基硫酸盐代谢物与更有利的代谢性状相关。

在研究的随访期间,较高水平的甘油磷脂和支链氨基酸代谢物,以及较低水平的芳香代谢物,与更大的糖尿病发生风险相关。

当前研究的显著局限性包括在不同时间点收集肠道微生物组样本和饮食数据,这可能导致观察到的关联减弱,因为参与者的饮食习惯和肠道微生物组会随着时间的推移而改变。此外,三年的短随访时间使研究人员无法最终确定肠道微生物群与糖尿病发病率之间的关系。

本研究中使用的代谢组学方法不能测量所有代谢物,包括SCFAs,后者通常用气相色谱-质谱法测量。此外,缺乏考虑西班牙裔/拉丁裔背景、性别和社会经济地位的分析,使研究人员无法确定这些其他因素如何相互作用,影响含糖饮料摄入量、肠道微生物组组成和血液代谢物水平之间的关系。

该研究结果强调了肠道微生物群和相关循环代谢物谱在影响含糖饮料摄入与糖尿病风险之间关联机制中的潜在作用。然而,需要对其他人群进行进一步的研究,以阐明含糖饮料摄入量、肠道微生物群组成、循环代谢物水平和患糖尿病风险之间的关系。

先前研究含糖饮料摄入量与肠道微生物群组成之间的关系,使用的是16S核糖体核糖核酸(rRNA)测序,该方法不是高通量方法,分辨率较低。相比之下,目前的研究人员使用霰弹枪宏基因组测序,甚至可以识别低丰度的细菌并提供物种水平的分类数据。

尽管存在这些差异,但研究结果与之前的研究一致,即摄入含糖饮料与产生有益代谢物的细菌数量减少有关,而与利用葡萄糖和果糖生长的细菌数量增加有关。此外,含糖饮料介导的某些细菌的丰度与血液代谢物水平的变化有关。

尽管其中一些代谢物与较差的代谢特征和较高的糖尿病风险相关,但在调整参与者的体重指数(BMI)后,这些关联减弱了。因此,肥胖的存在可能介导了含糖饮料摄入量、血清代谢物和糖尿病风险之间的关系。


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