多组学方法揭示营养与儿童肠道菌群、微生物及宿主代谢组的全面相互作用

《Nutrition Journal》：Multiomics approach reveals the comprehensive interactions between nutrition and children’s gut microbiota, and microbial and host metabolomes

为解决儿童营养摄入如何通过调节肠道菌群及其代谢产物影响宿主代谢的问题，研究人员通过多组学方法（包括宏基因组测序和广靶代谢组学）分析了88名中国西北地区儿童的饮食、肠道菌群及代谢特征。研究发现，植物性饮食指数（PDI）与特定菌种（如Bilophila wadsworthia和Faecalibacterium prausnitzii）及代谢通路（如色氨酸和胆汁酸代谢）显著相关，健康植物性饮食（hPDI）促进有益代谢物积累，而不健康植物性饮食（uPDI）则与酪氨酸和鞘脂代谢异常相关。该研究为儿童个性化营养干预提供了科学依据。

　　在儿童生长发育过程中，饮食通过塑造肠道菌群及其代谢产物，深刻影响宿主代谢和健康。然而，植物性饮食质量如何具体调控菌群-宿主互作仍不明确。中国疾病预防控制中心营养与健康所等机构的研究人员针对这一问题，在《Nutrition Journal》发表了一项横断面研究，通过多组学技术揭示了植物性饮食指数（PDI）与儿童肠道菌群及代谢网络的关联。

研究团队采用问卷调查收集88名2-12岁儿童的饮食数据，计算总体（PDI）、健康（hPDI）和不健康（uPDI）植物性饮食指数，并采集粪便和血浆样本进行宏基因组测序和广靶代谢组学分析。通过Spearman秩相关和PERMANOVA等统计方法，评估了饮食、菌群与代谢物的关联。

主要结果：?

1. ?PDI显著影响菌群组成与功能：PDI与Bilophila wadsworthia（胆汁酸耐受菌）正相关，而与产短链脂肪酸的Roseburia intestinalis和Faecalibacterium prausnitzii负相关。hPDI促进Ruminococcus bicirculans（纤维降解菌）增殖，uPDI则与Parvimonas micro（炎症相关菌）关联。
2. ?代谢通路差异：hPDI富集色氨酸代谢产物（如吲哚乙醛），uPDI升高酪氨酸和鞘脂代谢物（如神经酰胺），后者与西方饮食特征一致。
3. ?跨组学关联：粪便中胆汁酸（如鹅去氧胆酸）与PDI正相关，而血浆中游离脂肪酸（FFA）与PDI负相关，提示植物性饮食可能改善脂代谢。

结论与意义：该研究首次系统解析了中国西北地区儿童植物性饮食质量、菌群及代谢的交互网络，为通过膳食干预优化儿童肠道微生态和代谢健康提供了理论依据。未来需进一步验证因果性，并优化PDI评分以区分不同文化背景下的健康植物性饮食。