肠道微生物在儿童肥胖中的作用

研究人员使用孟德尔随机化来确定肠道微生物与儿童肥胖之间的因果关系，揭示了影响儿童肥胖的关键微生物参与者。

　　

在最近发表在《Clinical Nutrition ESPEN》杂志上的一项研究中，研究人员探索了肠道微生物群与儿童肥胖之间的因果关系。

儿童肥胖是一个与儿童和成人的几个健康问题有关的不断发展的问题。遗传、环境、生活方式和肠道菌群对青少年肥胖有重要影响。营养和运动等生活方式变量会影响儿童肥胖。然而，肥胖和肠道微生物之间的因果关系尚不清楚。肠道微生物通过改变宿主的新陈代谢来影响肥胖。研究表明，在肥胖易感人群中，梭状芽胞杆菌和直肠真杆菌等肠道微生物存在失衡。假设的肠脑联系意味着粪便微生物群移植和益生元补充是潜在的抗肥胖治疗方法。

关于研究

在目前的研究中，研究人员使用孟德尔随机化(MR)来调查肠道微生物是否与儿童肥胖有因果关系。他们利用来自病例对照调查的测序信息验证了这种关联。

研究人员从国际MiBioGen联盟数据中获得肠道微生物组汇总统计数据，包括100,18340人提供的全基因组基因型和16S核糖体核糖核酸(rRNA)粪便微生物信息。他们从欧洲、澳大利亚和北美的14项研究中获得了儿童肥胖的全基因组关联研究(GWAS)汇总数据，这些研究采用队列设计。

这14项研究分别是北芬兰1966年出生队列、雅芳儿童和父母纵向研究、英国1958年出生队列-欢迎信托病例对照研究、英国1958年出生队列- 1型糖尿病遗传研究、生活方式免疫系统过敏研究、法国青年研究、费城儿童医院研究、西澳大利亚妊娠队列研究、赫尔辛基出生队列研究(HBCS)、埃森肥胖研究、哥本哈根儿童哮喘前瞻性研究(COPSAC)、芬兰年轻人心血管疾病风险研究、R代研究和CM GOYA研究。

该研究包括16名肥胖儿童和16名非肥胖儿童，评估他们的体重、体重指数(BMI)、腹围(AC)、血脂水平[甘油三酯(TG)、总胆固醇(TC)、低密度脂蛋白(LDL)、极低密度脂蛋白(VLDL)和高密度脂蛋白(HDL)]和肠道微生物群。参与者还提供了粪便样本，使用全基因组鸟射策略进行高通量基因测序。

参与者年龄在9到12岁之间，没有甲状腺或肝脏相关疾病、先天性疾病或遗传缺陷的病史，也没有进入青春期。肥胖儿童接受了为期三个月的减肥干预，包括限制卡路里摄入和增加体育活动。为了验证肥胖引起的肠道菌群变化，研究人员检查了肥胖参与者减肥前后的肠道大菌群。

该团队使用反方差加权(IWV)进行孟德尔随机化(MR)分析。他们还使用了加权中位数估计、MR-Egger回归、简单模型和加权模型。工具变量(IVs)与研究暴露相关，与潜在混杂因素无关，并通过暴露间接与研究结果相关。

结果与讨论

孟德尔随机化确定了肠道微生物与儿童肥胖之间的16种因果关系。病例对照调查显示，肥胖参与者和非肥胖参与者之间存在五种肠道微生物差异。研究小组注意到肥胖儿童体重减轻后Romboutsia、Turicibacter和Clostridium sensustricto丰度增加。

在分析中，10种肠道微生物与儿童肥胖有因果关系，包括Lentisphaeria种(OR, 1.1)、Deltaproteobacteria种(OR, 1.2)、Bacteroidaceae种(OR, 1.3)、Desulfovibrionaceae种(OR, 1.2)、Bacteroides种(OR, 1.2)、Butyricicoccus种(OR, 1.2)、Eubacterium oxidoreducens种(OR, 0.8)、Rikenellaceae种RC9种(OR, 1.1)、NB1n种(OR, 1.1)和Victivallales种(OR, 1.1)。

反向磁共振分析显示，儿童肥胖与六种肠道微生物群之间存在相关性，包括巴氏菌(OR, 0.9)、敏感梭状芽胞杆菌(OR, 0.9)、Marvinbryantia (OR, 0.9)、Oscillospira (OR, 0.1)、Romboutsia (OR, 0.9)和Turicibacter (OR, 0.9)。结果表明，肥胖儿童中δ变形菌、拟杆菌科、脱硫弧菌科、拟杆菌和丁酸梭菌的含量高于非肥胖儿童。

肠道微生物在消化过程中产生各种化合物，如短链脂肪酸(SCFAs)，影响脂肪生成和激素合成。肠道微生物多样性的减少可能会增加胰岛素抵抗和促炎标志物水平。肥胖相关细菌通过肠道-大脑相互作用影响宿主能量平衡和中枢饥饿，从而促进肥胖的发展。

该研究表明，16种肠道微生物，包括拟杆菌、丁酸梭菌、梭菌、Romboutsia和Turicibacter，与儿童肥胖有关。三角洲变形菌、拟杆菌科、脱硫弧菌科、拟杆菌和丁酸弧菌是肥胖儿童中最常见的微生物。体重减轻也会增加感性梭状芽胞杆菌、Romboutsia和Turicibacter的患病率。研究小组还注意到肥胖青少年体重减轻后身体质量指数、腹围和胆固醇水平的变化。这些发现可能有助于我们了解肠道微生物群与青少年肥胖之间的遗传关系，从而降低其患病率。