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间歇性禁食与益生菌发酵驼乳联合椰枣调节肥胖大鼠肠道菌群多样性的机制研究
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年04月24日 来源:Scientific Reports 3.8
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本研究针对全球肥胖及相关代谢疾病难题,创新性地探讨了间歇性禁食(IF)、益生菌发酵驼乳(FCM)及椰枣复合干预对肥胖大鼠肠道菌群的影响。通过16S rRNA测序和宏基因组分析,发现FCM与IF协同显著提升Firmicutes丰度(70.86%),降低Bacteroidota(21.53%),激活甘露聚糖降解等代谢通路,为肥胖的微生物靶向治疗提供新策略。
肥胖已成为威胁全球健康的流行病,与心血管疾病、糖尿病等密切相关。传统治疗手段存在局限性,而肠道菌群作为"第二基因组",其失衡与肥胖发生发展密切相关。近年来,通过饮食干预调节肠道菌群成为研究热点,但关于间歇性禁食(IF)与特定功能性食品(如益生菌发酵驼乳)协同作用的研究仍属空白。沙特阿拉伯Qassim大学的研究团队创新性地将阿拉伯传统食品——益生菌发酵驼乳(FCM)与椰枣(Sukkari date)结合IF方案,系统探究了其对肥胖大鼠肠道菌群的影响,相关成果发表于《Scientific Reports》。
研究采用16S rRNA基因测序技术对36份样本(治疗前后各18份)进行宏基因组分析,结合QIIME 2和PICRUSt等生物信息学工具解析菌群组成与功能。通过α/β多样性指数评估微生物群落变化,并预测关键代谢通路。
数据统计与质量控制
测序获得300 bp双端读长,清洁标签数12,518-58,421,Q30质量值达89.68%-91.88%。样本GC含量稳定在52.03%-53.97%,为后续分析奠定数据基础。
物种注释与分类学分析
鉴定出30个门、62个纲、130个目、226个科、499个属和879种细菌。治疗前组(Before_Groups)以Bacteroidota(最高80.50%)为主,治疗后组(After_Groups)转为Firmicutes主导(70.86%)。热图分析显示治疗后样本形成独立亚簇,尤以FCM+IF组(S73)物种丰富度最高(1146个特征)。
多样性分析
Shannon指数证实治疗后α多样性显著提升,PCoA分析基于Bray-Curtis距离显示β多样性明显改变。LEfSe分析鉴定出Deferribacterota、Fusobacteriota等关键治疗相关表型。
功能通路预测
KEGG分析揭示治疗后组显著富集甘露聚糖降解、鼠李糖I降解等碳水化合物代谢通路。FCM+IF组还激活肽聚糖生物合成V途径,与体重减轻显著相关。
该研究首次系统阐明FCM与IF协同重塑肥胖肠道菌群的分子机制:通过提升Firmicutes/Bacteroidota比值,激活SCFAs生成相关代谢通路。特别值得注意的是,添加传统椰枣进一步优化了菌群结构,这为开发基于地域特色食品的个性化肥胖干预方案提供科学依据。从转化医学角度看,研究不仅验证了饮食-菌群-代谢轴的调控价值,更为中东地区肥胖防治提供了成本低、依从性高的解决方案。未来研究可深入解析特定菌株(如Lactobacillus acidophilus)与宿主免疫的互作机制,推动微生物组靶向治疗的临床转化。
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