论文部分内容阅读
目的与背景人体肠道微生物菌群的结构受多种环境因素影响,饮食是其中最重要的决定性因素之一。随着西方化饮食的普及和城市化进程的加剧,我们的饮食习惯也发生巨大变化,而越来越多年轻人以高盐和肉类摄入为主,与此同时,随着健康食品意识的提高,全球酸奶消费市场不断扩大。以往研究发现高盐、摄入肉类过多等饮食习惯与高血压、肥胖、结直肠癌等疾病呈正相关,其中部分机制是由肠道微生物菌群改变引起。但由于长期饮食习惯的干扰因素较多,目前对于健康成人的长期饮食习惯与肠道微生物菌群和疾病之间的因果关系及机制探索尚不明确。因此,本研究旨在探索长期饮食中高盐、富含肉类的动物基础饮食及不同酸奶摄入频次分别对肠道菌群的影响及相关信号通路的改变。方法本研究从浙江大学医学院附属邵逸夫医院招募了自2016年12月至2018年5月年龄18岁至70岁的101位健康受试者,每位受试者如实填写一份关于长期饮食习惯的饮食频次调查问卷,并且收集每位受试者的基础信息及粪便样本。收集的粪便样品储存在-80℃冰箱,并提取总细菌DNA。通过Illumina MiSeq高通量测序技术对细菌16S rRNA基因的V3-V4区域测序,从而区分101个样品的粪便微生物菌群。根据受试者的饮食频次调查问卷,分别分析高盐饮食与正常盐量饮食、富含肉类的动物基础饮食与富含水果、蔬菜等膳食纤维的植物基础饮食及不同酸奶摄入频次对肠道微生物菌群的影响,并预测相关信号通路的改变。结果在高盐饮食组中,因产短链脂肪酸(SCFA)而具有抗炎作用的柔嫩梭菌属Faecalibacterium及有益菌双歧杆菌属Bifidobacterium和乳酸杆菌属Lactobacillus等细菌的丰度减少,而与结直肠癌有相关性的梭杆菌属Fusobacterium和可能参与胆固醇代谢的细菌Parasutterella等丰度增加,泛素系统和溶酶体相关信号通路在高盐饮食组中显著激活。在植物基础饮食组(蔬菜、水果摄入频次高于肉类)中,柔嫩梭菌属Faecalibacterium,代谢多糖类的毛螺菌属Lachnospira和双歧杆菌属Bifidobacterium等细菌的丰度增加,这些都被认为有益于肠道健康。和动物基础饮食组(肉类摄入频次高于蔬菜、水果)相比,在植物基础饮食组中检测到厚壁菌门/拟杆菌门的比例降低,粪便细菌中N-聚糖生物合成信号通路显著激活。基于对四种不同酸奶摄入频次(无酸奶摄入,次/月,次/周,次/天)的肠道微生物群落分析,我们发现酸奶摄入频次与肠道微生物菌群的多样性有关。研究结果表明,更多频次的酸奶摄入与潜在有益的罕见小球菌属Subdoligranulum小杆菌属Dialister、柔嫩梭菌属Faecalibacterium、双歧杆菌属Bifidobacterium等的丰度增加相关,从而有利于肠道健康。相比于次/天的酸奶摄入频次,无酸奶摄入的受试者粪便菌群中氨基酸代谢、生物合成与降解和朊病毒疾病的信号通路显著激活。结论长期饮食习惯改变了肠道微生物菌群的结构并对细菌的代谢信号通路产生影响。酸奶摄入频率增高可能促进肠道健康,而动物基础饮食和高盐摄入可能对肠道健康不利,其内在机制可能是部分有益菌丰度的降低和潜在致病菌丰度的升高,从而影响代谢。