肠道微生物群在血糖敏感性中的个体特异性作用

【字体: 时间:2024年12月13日 来源:eBioMedicine

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  研究揭示了个体肠道微生物群对高碳水化合物饮食的反应如何影响血糖敏感性,为个性化营养铺平了道路。

  

研究强调了人与人之间的相互作用肠道微生物群以及高碳水化合物饮食,为血糖敏感性和精确营养提供了新的见解。

在最近发表在《eBioMedicine》上的一项研究中,研究人员调查了肠道微生物群和饮食之间的动态相互作用,特别是它们对血糖稳态的影响,重点关注个体之间的差异。

他们的发现为饮食如何在个体水平上影响肠道微生物群和血糖代谢提供了新的见解,从而导致个性化的饮食建议,促进代谢健康。

背景

不同的常量营养素饮食(高碳水化合物和低碳水化合物(HC)与低碳水化合物(LC)相比)对代谢健康的影响一直存在广泛的争议。HC饮食通常被推荐,因为与脂肪相比,它们的卡路里密度更低,但人们担心它们对血糖和胰岛素调节的影响。

目前,还没有明确的证据表明哪一种饮食比另一种更好。肠道微生物群落在整体健康中起着至关重要的作用,在消化、代谢、发展和维持人体免疫系统中起着关键作用。

它会受到饮食的影响,微生物组也会影响身体对饮食变化的反应。肠道微生物既有有益的菌株,也有有害的菌株,而且因人而异。尽管如此,个性化肠道微生物群对调节LC和HC饮食影响的重要性仍不清楚。

为了解决这个问题,研究人员提出了一种新的研究方法,即营养n-of-1试验,该试验从个人层面检查个人对饮食的反应。这种设计可能为饮食、微生物群和新陈代谢之间的复杂关系提供有价值的见解。

关于研究

本研究旨在探讨高碳水化合物(HC)和低碳水化合物(LC)饮食对肠道微生物群和代谢健康的影响,通过几项营养n-of-1试验。他们发现,每个参与者的肠道微生物群对饮食的反应不同,形成了不同的模式。

通过分析这些模式,研究人员开发了一种“碳水化合物敏感性评分”,将特定的肠道微生物群特征与血糖反应联系起来,特别是在HC饮食期间。

该评分在1219名参与者的更大队列中得到验证,证实了其基于饮食预测血糖反应的能力。

该研究涉及30名参与者,他们完成了三个周期的HC和LC饮食,提供了关于肠道微生物群组成和血糖水平的广泛数据。

研究结果表明,微生物群对HC饮食的反应可以预测个体的血糖敏感性,而LC饮食对血糖调节的影响较小。

碳水化合物敏感性评分可以帮助个性化饮食建议,根据个人肠道微生物群优化代谢健康。该研究还在更广泛的队列中使用机器学习和线性回归模型验证了这些发现,将微生物群与空腹血糖和糖化血红蛋白等血糖特征联系起来。

发现

研究人员发现,肠道微生物组的多样性和组成在个体之间存在显著差异,每个参与者对饮食都表现出个性化的反应。

在种和门水平上都观察到这些变化,特别是来自优势肠道细菌如拟杆菌门和厚壁菌门的相反反应。

肠道微生物群被发现影响血糖敏感性,特别是在HC饮食下。主成分分析(PCA)显示,某些微生物模式可以预测餐后血糖反应,如最大血糖峰值(MPG)和高血糖持续时间。

在HC饮食中,这些模式与血糖反应有更强的联系。在1219名参与者的更大队列中,肠道微生物群对糖尿病前期和糖尿病的预测能力在HC饮食习惯的人群中也更强。

研究人员基于与血糖反应相关的微生物种类开发了一种“碳水化合物敏感性评分”,表明该评分与血糖控制的改善相关,特别是在HC饮食的个体中。

进一步的分析表明,微生物碳水化合物活性酶(CAZymes)介导了这些关联,影响了葡萄糖代谢。

代谢组学分析证实,膳食碳水化合物在将肠道微生物群模式与与血糖控制相关的血清代谢物联系起来方面发挥了关键作用。

结论

这项研究确定了一种基于肠道微生物组的特征,称为“碳水化合物敏感性评分”,它反映了个体对HC饮食的血糖反应。通过个性化的n-of-1试验,研究人员发现了HC和LC饮食中常见和独特的肠道微生物反应。

该研究表明,每个人的n-of-1决定了他们对食物的反应,尤其是对碳水化合物的反应,并可能影响血糖水平等健康结果。

它强调了基于肠道微生物组分析的个性化饮食建议的必要性。研究结果强调了饮食与肠道相互作用的复杂性,并指出了一种更有针对性的营养方法。

总之,这些结果强调了基于肠道微生物组成的个性化饮食干预对控制葡萄糖代谢的重要性。他们认为,根据一个人的肠道微生物群量身定制的饮食建议可以改善代谢结果,提供一种更加个性化的营养方法。

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