Nutrients：通过低热量均衡饮食调节肠道微生物群

图源：摄图网

肥胖已成为一场全球健康危机。

预计2035年，全球超重或肥胖人数占总人口的一半以上。

根据世界肥胖联盟发布的2023版《世界肥胖地图》显示，在全球年龄＞5岁的人群中，超重/肥胖率将从2020年的38％迅速增加到2035年的51％，人数将由2020年的26亿人攀升到2035年的超过40亿人；肥胖率将由2020年的14%上升至2035年的24%，人数将达到近20亿人。在所有年龄段中，儿童青少年肥胖率上升得最快，2020-2035年间，全球男孩的肥胖率将从10%上升到20%；女孩的肥胖率将从8%上升到18%。［1］

图1：全球超重/肥胖总人数预测（2020-2035年）［1］

报告还预测了多个国家的肥胖率和与之相关的经济支出。聚焦到我国来看，到2035年中国成年人的肥胖率将达到18%，2020-2035年的年增长率达到5.4%。同样，我国儿童青少年肥胖问题亟需关注，预计2020-2035年间，我国儿童青少年肥胖年增长率为6.6%；2035年，男孩肥胖率将超过50%，女孩肥胖率将接近40%。

此外，超重/肥胖管理相关费用预计会达到GDP的3.1%，包括但不限于医疗花费和因为劳动力超重产生的生产影响和过早死亡等。在即将到来的2025年，我国将因超重而在经济上损失4589亿美元，占该年预估GDP的2.4%。［1］

图2：中国肥胖率的预测趋势图［1］

图3：超重/肥胖相关经济支出［1］

1. 肠道微生物群在体重管理中发挥着重要作用

肥胖的主要原因是机体能量摄入与消耗的不平衡[3]，目前控制肥胖的主要策略是增加身体的能量消耗和减少能量摄入，也就是常说的“管住嘴”、“迈开腿”。越来越多的研究表明，肠道微生物或者衍生的代谢物在机体的营养摄取和能量代谢中起着重要作用，在这过程中的任何失衡都会导致肥胖 [4,5]。

不同的饮食干预也会对肠道微生物群产生影响，饮食被认为是影响肠道微生物群多样性和功能的重要因素。然而，经常摄入高热量和含有高脂肪含量的食物会破坏能量平衡，导致代谢紊乱。此外，高热量和高脂肪饮食改变了肠道微生物群的多样性，导致肠道屏障功能丧失[6]。有研究证实，热量限制有助于减轻体重，改善肠道微生物群特征和相关功能[7-9]。

2. Nutrients：低热量均衡饮食对肥胖人群肠道微生物群的影响

为了深入了解肠道微生物群组成与肥胖和饮食干预策略之间的关系，进一步探究饮食与肥胖之间的机制关联，从而为控制肥胖提供有效的策略，来自国内的研究团队在《Nutrients》上发表了一篇题为“Modulating the Human Gut Microbiota through Hypocaloric Balanced Diets: An Effective Approach for Managing Obesity”的临床研究报告，旨在探讨低热量均衡饮食(HBD)对肥胖患者的人体测量指标和肠道微生物群的影响。

该研究共纳入年龄在18-65岁的43名受试者，男性占72%，女性占28%，他们的年龄、体重、身高和BMI方面没有明显差异。所有受试者在进行了为期4周的磨合期后进入为期12周的HBD干预阶段,同时为HBD受试者设计的运动方案包括有氧运动和抗阻运动。

试验结果显示，在第12周，受试者平均体重减轻了4.1%。此外，在HBD干预后，受试者体重、BMI等指标水平均有所下降，其中WC、肌酐、FBG显著降低(p < 0.05;表1)。人体测量和血液生化指标的改善基本上表明肥胖状况的改善。

表1：受试者在HBD干预前后的人体测量和临床血液化学参数[10]

然后实验根据减肥成功的情况将受试者分为两组:体重减轻5%以下的受试者为无效减脂组(IHBD)，体重减轻不少于5%的受试者为有效减脂组(EHBD)。通过对EHBD组和IHBD组人体测量学指标和血液生化指标变化的统计分析结果显示（表2和表3）。

干预后EHBD组的体重、BMI等指标水平显著下降，而HDL-c水平显著升高。干预后IHBD组只有体重、HDL-c和AST发生显著变化。结果表明，HBD干预改善了肥胖受试者的人体测量和血液化学参数。综上所述，HBD的干预实施，特别是在EHBD组中，通过增强各种人体测量和血液化学参数，在影响肥胖个体的健康方面显示出积极的结果。

表2：EHBD组受试者HBD前后的人体测量学及临床血液化学参数[10]

表3：IHBD组受试者HBD前后的人体测量学和临床血液化学参数[10]

由于此项研究的目的是调查肥胖受试者在HBD前后肠道菌群变化的影响，在干预前和12周从研究受试者收集粪便样本，并使用16SrRNA基因测序对肠道微生物群进行详细分析。

结果显示，HBD干预也改变了肥胖受试者的肠道微生物群。具体来说，Blautia, Lachnoclostridium, Terrisporobacter, Ruminococcus (R. torques, R. gnavus)和Pseudomonas显著减少。此外，使用XGBRF和GB模型，对各种特征的重要性进行排名，并确定了前10个关键细菌属。同时，为了研究HBD前后肠道菌群的细菌相互作用模式的差异，构建了共发生网络。结果表明，在HBD干预后，EHBD组和IHBD组肠道菌群共发生网络中的节点和属之间相互作用发生了变化。具体来说，HBD改变了EHBD组患者肠道微生物群网络中与肥胖相关的核心属的相互作用。例如，志贺氏埃希菌、粪杆菌和阿利斯特菌与其他属的相互作用增加。

综合以上实验数据分析，肥胖受试者肠道微生物群中的共发生网络在成功减肥后被重组为更健康的状态。更重要的是，研究确定了肥胖受试者在HBD干预后可能调节微生物生态系统的几个关键的属相互作用。

图4：基于肠道菌群细菌属组成的二元分类模型的性能[10]

此项研究结果强调了微生物群相互作用对饮食诱导的肠道微生物群变化的影响，从而更全面地了解饮食与肥胖之间的机制关联，为基于肥胖影响肠道微生物群的有效饮食干预策略的发展提供了临床基础。[10]

肥胖已经成为威胁全球和我国居民健康的严重公共卫生问题，体重控制可以说是刻不容缓。在大环境下，催生了很多体重管理的方式和产品，关于体重控制的研究也越来越多。体重管理绝不是一蹴而就，回归根本还是“科学合理饮食，健康积极运动”。

参考文献：

[1]2023版《世界肥胖地图》，世界肥胖联盟发布

[2]Zeng, Q.; Li, N.S.; Pan, X.F.; Chen, L.L.; Pan, A. Clinical management and treatment of obesity in China. Lancet Diabetes Endocrinol.

2021, 9, 393–405.

[3]Bluher, M. Obesity: Global epidemiology and pathogenesis. Nat. Rev. Endocrinol. 2019, 15, 288–298.

[4]Turnbaugh, P.J.; Ley, R.E.; Mahowald, M.A.; Magrini, V.; Mardis, E.R.; Gordon, J.I. An obesity-associated gut microbiome with increased capacity for energy harvest. Nature 2006, 444, 1027–1031.

[5]Jumpertz, R.; Le, D.S.; Turnbaugh, P.J.; Trinidad, C.; Bogardus, C.; Gordon, J.I.; Krakoff, J. Energy-balance studies reveal associations between gut microbes, caloric load, and nutrient absorption in humans. Am. J. Clin. Nutr. 2011, 94, 58–65.

[6]Okyere, S.K.; Wen, J.; Cui, Y.; Xie, L.; Gao, P.; Zhang, M.; Wang, J.; Wang, S.; Ran, Y.; Ren, Z.; et al. Bacillus toyonensis SAU-19 and SAU-20 Isolated from Ageratina adenophora Alleviates the Intestinal Structure and Integrity Damage Associated with Gut Dysbiosis in Mice Fed High Fat Diet. Front. Microbiol. 2022, 13, 820236.

[7]Sbierski-Kind, J.; Grenkowitz, S.; Schlickeiser, S.; Sandforth, A.; Friedrich, M.; Kunkel, D.; Glauben, R.; Brachs, S.; Mai, K.;Thürmer, A.; et al. Effects of caloric restriction on the gut microbiome are linked with immune senescence. Microbiome 2022,10, 57.

[8]Stanislawski, M.A.; Frank, D.N.; Borengasser, S.J.; Ostendorf, D.M.; Ir, D.; Jambal, P.; Bing, K.; Wayland, L.; Siebert, J.C.; Bessesen, D.H.; et al. The Gut Microbiota during a Behavioral Weight Loss Intervention. Nutrients 2021, 13, 3248.

[9]Ott, B.; Skurk, T.; Hastreiter, L.; Lagkouvardos, I.; Fischer, S.; Buttner, J.; Kellerer, T.; Clavel, T.; Rychlik, M.; Haller, D.; et al. Effect of caloric restriction on gut permeability, inflammation markers, and fecal microbiota in obese women. Sci. Rep. 2017, 7, 11955.

[10]Wang, H.; Song, W.; Yuan,W.; Zhou, Q.; Sadiq, F.A.; Zhao, J.;Wu, W.; Lu, W. Modulating the Human Gut Microbiota through Hypocaloric Balanced Diets: An Effective Approach for Managing Obesity. Nutrients 2023, 15, 3101.

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