加拉帕戈斯与安第斯地区学龄儿童营养状况与肠道菌群的差异性研究：揭示地理环境对微生物生态及肥胖相关代谢的影响

《Microbial Ecology》：Nutritional Status and Fecal Microbiota in School Children from the Galapagos and the Andean Region

本研究针对厄瓜多尔营养不良高发区（加拉帕戈斯与安第斯地区）的学龄儿童，通过16S rRNA基因测序技术分析其粪便菌群结构，并结合营养状况评估，揭示两地儿童肠道微生物组成的显著差异。结果显示，加拉帕戈斯儿童超重肥胖率（41.18%）高于安第斯地区（24.5%），且菌群丰富度（Chao1指数）更低，拟杆菌门（Bacteroidota）和变形菌门（Proteobacteria）富集；而安第斯儿童菌群中厚壁菌门（Firmicutes A）和蓝藻门（Cyanobacteria）更占优势。该研究为地域特异性营养不良的微生物干预提供了关键证据，发表于《Microbial Ecology》。

　　

在厄瓜多尔，学龄儿童营养不良已成为严峻的公共卫生挑战：5岁以下儿童中23%存在营养不足，而学龄儿童超重和肥胖率高达35%。尤为突出的是，加拉帕戈斯群岛和安第斯山区的 Chimborazo 省，营养不良指数位居全国前列。加拉帕戈斯作为世界遗产地，面临游客激增、淡水短缺、食品依赖进口加工品等问题；安第斯地区则因经济压力与基础设施不足，许多家庭难以获得清洁饮水和均衡饮食。这些地理与环境差异如何通过影响肠道微生物群，进一步作用于儿童的营养代谢？为解答这一问题，研究人员开展了一项横断面研究，对比两地儿童的营养指标与粪便菌群特征，成果发表于《Microbial Ecology》。

研究团队招募了加拉帕戈斯（n=51）和安第斯地区（n=114）的6-12岁学龄儿童，采集其身高、体重数据计算BMI z-score，并收集粪便样本进行16S rRNA全长基因测序（牛津纳米孔技术）。通过MetONTIIME流程和MicrobiomeAnalyst平台分析菌群多样性，利用LEfSe和ANCOM-BC2进行差异物种鉴定，并借助PICRUSt2预测功能通路。

物种丰富度与β多样性分析

加拉帕戈斯儿童的粪便菌群丰富度显著低于安第斯地区（Chao1指数 p=0.001）。

进一步分析显示，无论正常体重或超重儿童，安第斯样本的菌群丰富度均高于加拉帕戈斯（p<0.01）。β多样性（Bray-Curtis距离）表明两地菌群结构存在显著差异（PERMANOVA p=0.001），

且这种差异在相同营养状态的儿童间依然存在。

菌群组成与地理特异性

在门水平，加拉帕戈斯儿童菌群中拟杆菌门（Bacteroidota）和变形菌门（Proteobacteria）富集，而安第斯儿童则以厚壁菌门（Firmicutes A）和蓝藻门（Cyanobacteria）为主。

属水平上，加拉帕戈斯儿童优势菌为拟杆菌属（Bacteroides）、福赛斯菌属（Phocaeicola）和大肠埃希菌属（Escherichia），安第斯儿童则为隐秘杆菌属（Cryptobacteroides）、普雷沃菌属（Prevotella）和梭菌属（Clostridium）。ANCOM-BC2校正年龄、性别和BMI z-score后，拟杆菌属与福赛斯菌属在加拉帕戈斯仍显著富集（q<0.01），而梭菌属在安第斯富集（q=0.013）。

菌群与营养状态的关联

在加拉帕戈斯，蓝藻门（Cyanobacteria）丰度与BMI z-score呈负相关（q=0.009），而布氏杆菌属（Butyrivibrio）亦与BMI z-score负相关（q=0.04）。安第斯地区则发现厚壁菌门（Firmicutes D）与BMI z-score正相关（q=0.05）。功能预测显示，安第斯菌群富含肽聚糖合成与核苷酸代谢通路，可能反映其菌群复制活跃性更高。

讨论与结论

本研究首次系统揭示厄瓜多尔两个典型地理区域内学龄儿童肠道菌群的显著差异，并关联其营养状况。加拉帕戈斯儿童菌群中变形菌门（Proteobacteria）的富集提示潜在肠道炎症状态，可能与加工食品摄入和饮水污染有关；而安第斯儿童菌群中普雷沃菌属（Prevotella）的优势或反映其膳食中植物性碳水化合物的比例较高。此外，两地寄生虫感染率的差异（安第斯76.4% vs. 加拉帕戈斯13.0%）可能进一步调控菌群结构。研究强调，地域特异性环境因素（如饮食结构、水质、寄生虫负荷）通过塑造肠道微生物生态，间接影响儿童肥胖发生风险。未来需针对性地改善地区饮食质量、卫生条件，并探索微生物干预策略，以缓解地域性营养不良问题。