肠道微生物群:揭开肌少症性肥胖与非肥胖性肌少症差异的新钥匙

【字体: 时间:2025年05月06日 来源:Clinical Nutrition 6.6

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  随着老龄化加剧,肌少症(Sarcopenia)和肌少症性肥胖(SO)问题日益凸显。为探究肠道微生物群在其中的作用,研究人员对 1558 名上海社区老人研究。发现 SO 和 Sarcopenia 患者肠道微生物群多样性和组成不同,还找到潜在生物标志物,为相关治疗提供新方向。

  在人口老龄化的浪潮中,老年人的健康问题愈发受到关注。肌肉质量下降引发的肌少症,以及伴随脂肪过度积累的肌少症性肥胖,如同两颗 “健康炸弹”,严重威胁着老年人的生活质量和身体健康。以往研究虽暗示肠道菌群失调与肌少症、肌少症性肥胖的发展有关,但缺乏有力证据支撑,且肠道微生物群在肌少症性肥胖中的具体作用机制仍是一团迷雾。为了驱散这团迷雾,来自上海健康医学院附属崇明医院的研究人员勇挑重担,开展了一项极具意义的研究。
该研究成果发表在《Clinical Nutrition》上,为我们理解肌少症性肥胖和非肥胖性肌少症(Sar)与肠道微生物群的关系打开了新的窗口。研究发现,肌少症性肥胖和非肥胖性肌少症患者的肠道微生物群在多样性和组成上存在显著差异,还成功找到了几个潜在的生物标志物。这不仅有助于我们更深入地认识这两种疾病的发病机制,更为未来开发针对性的治疗策略提供了新的方向,就像在黑暗中为医学研究人员点亮了一盏明灯。
在研究过程中,研究人员主要运用了以下几种关键技术方法:首先,从上海崇明区社区的 2035 名老人中,邀请 1558 名参与肌少症筛查,通过 SARC-F 问卷初步筛选,再依据亚洲肌少症工作组 2019 年标准和世界卫生组织肥胖标准,最终确定 60 名参与者分为 SO、Sar 和健康对照组(Con)。其次,采用 16S rRNA 测序技术(分析 V3 - V4 区域)来探究肠道微生物群的组成。此外,运用多种统计分析方法,如 Alpha 和 Beta 多样性分析、线性判别分析效应大小(LEfSe)分析、Boruta 算法及随机森林模型构建等,深入挖掘数据背后的信息。
下面让我们详细看看研究结果:
  • 人口特征:研究共纳入 60 名受试者,平均年龄 71.85±4.12 岁,男性占 58.33%。三组在年龄、身体成分(体重、BMI、ASMI、PBF、WHR)、肌肉力量和身体性能(5CTS 和 SPPB)以及 MNA 评分上存在显著差异。例如,SO 组年龄更大,ASMI 和 SPPB 得分更低;Sar 组身体成分指标显著降低。同时,约 80% 受试者从事农业劳动,几乎都有营养不良风险,Sar 组 MNA 得分最低。
  • 肠道微生物群生物多样性:在微生物群多样性方面,SO 组的 Chao1 和 ACE 指数显著低于 Con 组和 Sar 组,说明 SO 组微生物多样性降低。基于非加权 UniFrac 距离的主坐标分析(PCoA)显示,三组细菌群落明显分离,且 SO 组独特的扩增子序列变体(ASVs)最少。
  • 肠道微生物群的组成和分类差异:在肠道微生物群的组成和分类差异研究中,在门水平上,三组优势菌门相似但无统计学差异。在科水平上,Rikenellaceae在三组间存在显著差异;在属水平上,Alistipes差异显著。LEfSe 分析进一步发现,Sar 组有 24 种细菌显著富集,SO 组有Enterobacteriaceae等 3 种细菌更丰富,Con 组有 12 种细菌丰度更高。
  • 预测微生物生物标志物的识别:研究人员利用 Boruta 算法和随机森林模型,确定了用于预测 Sar 和 SO 的重要特征。预测 Sar 的标志物包括Enterococcus等相对丰度降低,Odoribacter等增加;预测 SO 的标志物有Enterobacter等减少,Allisonella增加。构建的模型通过五折交叉验证,AUC 分别为 0.860 和 0.826,显示出良好的判别能力。
  • 功能预测分析:基于京都基因与基因组百科全书(KEGG)数据库的功能预测分析表明,SO 组的 ABC 转运体、甘油酯代谢等通路表达增强,而柠檬酸循环(TCA 循环)等通路显著降低。Sar 组的甘油酯代谢和 TCA 循环也有显著变化,且 SO 组的磷酸转移酶系统(PTS)和硒化合物代谢较 Sar 组显著增加。
  • Spearman 相关性分析:Spearman 相关性分析显示,部分肠道菌群与身体成分、肌肉功能和营养状况存在相关性。如Anaerostipes等与这些指标呈正相关,Prevotellaceae_UCG - 001等呈负相关。同时,部分菌群与 KEGG 通路也存在显著相关性,提示肠道菌群失调可能影响宿主 - 微生物代谢串扰。
    综合研究结论和讨论部分,该研究首次深入探究了肌少症性肥胖的肠道微生物群特征,发现了疾病相关的肠道微生物群变化和潜在生物标志物。然而,研究也存在一些局限性,如横断面设计无法确定因果关系、样本量较小限制了研究的普遍性、缺乏独立验证队列以及 16S rRNA 测序的局限性等。尽管如此,这项研究依然意义重大,它为后续进一步研究肠道微生物群与肌少症性肥胖和非肥胖性肌少症的关系奠定了坚实基础,激励着科研人员在这条道路上继续探索,为改善老年人健康状况不懈努力。

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