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肠道是人体最大的免疫器官。肠道菌群及其代谢产物直接或间接地影响宿主免疫稳态,菌群失调会诱发肠道局部炎症或全身系统性炎症,参与多种慢性非传染性疾病的发生发展。膳食是塑造肠道菌群的主要可调节因素,也是影响慢性炎症的重要因素。研究显示单一的食物组分可通过调节肠道菌群发挥促炎或抗炎效应,但日常的饮食是多种食物组分组成的混合膳食,且不同食物组分间存在复杂的相互作用。因此,探讨整体膳食的炎性潜能对肠道菌群的影响尤为重要。膳食炎症指数(Dietary inflammatory index,DII)是一个量化评价整体膳食炎性潜能的指数,综合考虑了多种营养素、食物和生物活性物质的作用。目前仅三项国外人群研究探讨了DII与肠道菌群的关联性且结果不一致,尚缺乏中国人群研究证据。此外,许多慢性非传染性疾病的发生伴随着菌群的失调,那么健康和疾病人群中DII与肠道菌群的关联是否一致呢?这对于疾病的早期防治具有重要提示意义。因此,本研究拟在一般健康人群和糖代谢异常人群中探究DII与肠道菌群及其主要代谢产物短链脂肪酸(Short chain fatty acids,SCFAs)的关联性,以期识别促炎或抗炎膳食相关的菌群特征,为深入探讨膳食与疾病风险关联的潜在机制提供理论依据。目的:在一般健康人群和糖代谢异常人群中探究能量校正的DII(Energy-adjusted dietary inflammatory index,E-DII)与肠道菌群及粪便SCFAs水平的关联性,并探讨两个人群中关联的一致性。方法:一般健康人群由2020年10月在华中科技大学招募的健康志愿者组成。糖代谢异常人群由2019年于深圳市某社区招募的志愿者组成,空腹血糖≥6.1 mmol/L或糖化血红蛋白≥5.7%判定为糖代谢异常。通过3天24小时膳食回顾法调查研究对象的能量、营养素及食物组摄入量并计算E-DII。采集空腹血样和粪便样本,利用相应试剂盒测定血糖、血脂等生化指标,采用16S rRNA扩增子测序分析肠道菌群组成,经气相色谱-质谱联用仪测定粪便SCFAs。采用Pearson或Spearman相关分析能量校正的食物组摄入量与E-DII的相关性。以Sobs、Chao1、Shannon和Simpson指数评估菌群α多样性并采用Wilcoxon秩和检验比较不同E-DII三分位组间差异,利用基于Bray-Curtis相异度和加权Uni Frac距离的主坐标分析和置换多元方差分析比较组间β多样性差异,采用PICRUSt2实现菌群功能预测。E-DII与肠道菌群及功能通路的关联性采用负二项回归分析,与SCFAs水平的关联性采用广义线性回归分析,校正年龄、性别和身体质量指数(Body mass index,BMI)。结果:(1)一般健康人群共96人,其中男性32人,女性64人,平均年龄为22.3±2.1岁,BMI为21.5±2.5 kg/m~2,E-DII得分为-0.05(-0.54,1.23)。E-DII与蔬菜类、水果类、豆类和薯类等摄入量呈显著负相关,与快餐速食类、甜食小吃类摄入量呈显著正相关(P<0.05)。E-DII不同三分位组的菌群α多样性无显著差异,但菌群β多样性存在显著差异(P=0.001)。校正年龄、性别和BMI后,E-DII与变形菌门及属水平的埃希氏菌-志贺氏菌、柯林斯氏菌、Romboutsia、克雷伯氏菌、链球菌等条件致病菌呈显著正相关(P<0.05,q<0.2),与普雷沃氏菌、毛螺菌属和Eubacterium xylanophilum group等产SCFAs菌呈显著负相关(P<0.05,q<0.2)。此外,E-DII与细菌性感染等疾病相关功能通路呈正向关联(P<0.05,q<0.2),与聚糖生物合成与代谢等参与维持免疫稳态的潜在抗炎性功能通路呈负向关联(P<0.05,q<0.2)。E-DII与粪便SCFAs水平无显著关联。(2)糖代谢异常者共计96人,其中男性33人,女性63人,平均年龄为56.3±10.4岁,E-DII得分为0.05(-1.04,1.08)。E-DII与蔬菜类、水果类、豆类和坚果种子类摄入量呈显著负相关,与谷类摄入量呈显著正相关(P<0.05)。不同E-DII得分组间菌群α和β多样性无显著差异,且E-DII与粪便SCFAs水平无显著关联。但E-DII与变形菌门及属水平的巨单胞菌属、柯林斯氏菌、克雷伯氏菌、Romboutsia、Flavonifractor等条件致病菌呈显著正相关(P<0.05,q<0.2),与Lachnospiraceae FCS020 group、Eubacterium xylanophilum group等产SCFAs的共生菌呈显著负相关(P<0.05,q<0.2)。此外,部分参与维持肠道稳态的功能通路与E-DII呈显著负相关,如聚糖生物合成与代谢(P<0.05,q<0.2),两条疾病相关功能通路与E-DII呈显著正相关(P<0.05,q<0.2)。结论:在一般健康人群和糖代谢异常人群中,E-DII与肠道菌群组成及预测功能通路间存在显著关联,且两个人群中的关联特征具有相似性,即E-DII与变形菌门、多种条件致病菌及部分疾病相关功能通路丰度呈正相关,与一些产SCFAs的有益共生菌和潜在抗炎性功能通路丰度呈负相关。这提示采取低E-DII膳食或许有助于维持肠道微生态稳态,并由此降低炎症水平,但其健康效应有待后续膳食干预研究予以确认。