高原人群瘦体重与肠道菌群互作对骨密度的调控机制研究

本研究针对高原人群骨骼健康机制不明的问题，通过分析820名藏族受试者的身体成分与骨密度(BMD)关联，结合383份粪便样本的宏基因组学数据，首次揭示瘦体重指数(LMI)与髋部BMD的正相关性（β=0.005, P<0.05），发现低LMI组肠道菌群多样性显著升高且Faecalibacteriums富集，鉴定出核黄素代谢等差异通路。成果发表于《Clinical Nutrition》，为高原骨健康干预提供新靶点。

　　

研究背景
高原低氧环境对骨骼系统的长期影响机制尚未阐明，而瘦体重(lean mass)作为骨骼机械负荷的重要来源，其与骨密度(BMD)的关联在平原人群中已有报道。近年研究发现肠道菌群(Gut Microbiota, GM)可通过短链脂肪酸、免疫调节等途径影响骨代谢，但海拔梯度下"瘦体重-菌群-骨骼"的三元关系仍是空白。西藏大学研究团队针对这一科学问题，在海拔3000-4500米区域展开研究。

研究方法
采用横断面研究设计，纳入820名健康藏族成人，通过双能X线吸收法(DXA)测量腰椎(L₁
-L₄
)和髋部BMD。采用限制性立方样条(RCS)划分低/高瘦体重指数(LLMI/HLMI)亚组，对383份粪便样本进行宏基因组测序，分析KEGG通路差异。

研究结果

1. 身体成分与BMD关联
   LMI每增加1kg/m²
   ，髋部BMD升高0.005g/cm²
   (95%CI:0.003-0.007)，但脊柱BMD无显著关联。海拔梯度分析显示该效应存在高度依赖性(P_inter
   <0.05)。

2. 微生物特征分析
   LLMI组Shannon指数显著高于HLMI组(P<0.05)，表现为Faecalibacteriums相对丰度增加2.3倍，而Prevotella copri降低38%。功能分析显示核黄素代谢(ko00740)和谷氨酸代谢(ko00250)通路富集。

3. 菌群-BMD中介效应
   微生物α多样性与髋部BMD呈正相关(β=0.605, 95%CI:0.165-1.044)，结构方程模型显示GM在LMI-BMD关联中贡献19.7%的间接效应。

结论与意义
该研究首次构建高原环境下"瘦体重-肠道菌群-骨密度"的作用框架，发现低瘦体重个体通过菌群重组（如Faecalibacteriums增殖）可能代偿性维持骨稳态，其中核黄素代谢通路可能通过调节氧化应激影响成骨活性。研究成果为开发基于菌群调控的高原骨质疏松防治策略提供理论依据，对特殊环境职业人群健康保障具有重要参考价值。