肠道细菌有助于预测人体对高脂肪食物的反应

英国帝国理工学院和巴黎INSERM UMRS 1138的科学家们检测了小鼠尿液中的微生物化合物，发现了某些关键化学特征可准确地预测动物应对高脂食物的反应。

　　

生物通报道：来自尿液中的肠道细菌的化学特征，可用来预测人体对“垃圾”食品的反应。

科学家们发现，小鼠肠道微生物所产生的某些化合物可用来证明哪些动物更容易患肥胖症、糖尿病或心血管疾病。

据研究人员称，这项发现好比一块关键拼图，帮助我们认识消化道微生物生态系统如何影响人类健康，基于肠道菌群组成，可以为患者制定个性化饮食。

高脂肪食物是肥胖、糖尿病和心血管疾病的主要驱动力。然而，根据以往研究证据，食用相同的高脂食物，不同人群表现不同，因此我们几乎无法定义一种适合所有患者的健康食谱。

先前的研究表明，肠道中上百种细菌和其他微生物承担许多角色，这个微生物系统受人们所吃的食物和药物（如抗生素）影响。

根据最新发表在《Cell Reports》的文章，研究人员利用与人类类似的小鼠，来强调肠道细菌对人体饮食变化和健康的影响。

“我们知道环境和遗传可以影响肥胖和疾病，但是生活在我们体内的细菌的影响作用还不清楚，”这项工作的领导者Marc-Emmanuel Dumas博士说。“我们选用了一组遗传基因相同的小鼠，变量是高脂肪饮食。”

在动物变化饮食之前，研究人员用磁共振波谱学筛查它们尿液中的微生物代谢产物，生成一组肠道微生物“化学指纹”。

一旦小鼠换成相同的高脂饮食，它们就会产生一系列表征，如体重增加或葡萄糖耐受减弱（糖尿病早期征兆之一）。分析表明，尿液中的关键化学特征也能预示一些早期征兆。如行为改变、体重增加和葡萄糖耐受性等。其中三甲胺-N-氧化物（trimethylamine-N-oxide，TMAO)被证明与葡萄糖耐量有关。

帝国理工外科手术和癌症科主任Jeremy Nicholson教授解释：“在生命早期，微生物的发展很少有错，但是随着我们从环境中不断获取微生物，原本差别不大的本地生态群落就会逐渐演变成差异巨大的微生物生态系统。”

“这项研究为微生物影响宿主健康又提供了一个有力的证据，”Nicholson教授说。“它表明，饮食的价值不仅取决于基因，也取决于微生物的基因。”

“我们倾向于认为，肥胖是由不良基因或基因与环境相互作用而引起的，我们的研究结果表明，不存在遗传改变的情况下，肠道微生物也可驱动宿主适应饮食。”巴黎INSERM高级研究员、帝国理工作客教授Dominique Gauguier博士补充道。

作为一个正在进行的覆盖了2千名患者的大型临床试验的一部分，研究人员将进一步探讨患者生活方式、饮食细节、药物和其他因素对疾病的影响。研究人员认为，希望将来能从尿液和血液样本中所得的信息预测患者最适的饮食结构。

目前的结果是，通过测量尿液代谢成分，科学家们已经能够预测哪些动物会发胖，哪些动物不耐受葡萄糖等信息，越来越多的代谢组分的破译，将为全面的个性化饮食和肠道细菌制定提供保障。

原文标题：Microbial-Host Co-metabolites Are Prodromal Markers Predicting Phenotypic Heterogeneity in Behavior, Obesity, and Impaired Glucose Tolerance

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