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低糖饮食与肠道菌群的交互作用:韩国人群血脂异常的微生物调控机制
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年08月02日 来源:Nutrition Journal 3.8
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本研究针对韩国人群中日益严重的血脂异常问题,探索了低糖饮食(LCD)、宏量营养素摄入与肠道菌群的关联及其对血脂异常的交互影响。研究人员通过整合韩国微生物组研究(KMS)和国民健康营养调查(KNHANES)数据,发现LCD评分与动脉粥样硬化性血脂异常和低高密度脂蛋白(HDL)胆固醇血症呈负相关,并鉴定出38个与饮食相关的菌属,其中双歧杆菌(Bifidobacterium)和毛螺菌科(Lachnospiraceae)等菌群能显著调节脂肪摄入对甘油三酯(TG)和HDL-C的影响。该研究为个性化营养干预提供了微生物组层面的科学依据。
血脂异常作为心血管疾病的主要可调控风险因素,近年来在韩国人群中呈现显著增长趋势。2023年数据显示,韩国成人高胆固醇血症患病率已从2013年的14.9%激增至26.1%。尽管饮食干预被公认为改善血脂异常的有效手段,但传统低糖饮食(LCD)在降低甘油三酯(TG)的同时可能升高胆固醇水平,这种矛盾效应背后的机制尚不明确。更值得注意的是,肠道菌群作为"第二基因组"已被证实能通过代谢胆汁酸、短链脂肪酸等途径调控宿主脂质代谢,但人群水平上饮食-菌群-血脂异常的交互作用仍缺乏系统研究。
韩国食品研究所精准营养研究组的研究人员开展了一项突破性研究,通过整合韩国微生物组研究(KMS, n=2,178)和国民健康营养调查(KNHANES, n=12,938)数据,首次在亚洲人群中揭示了LCD与肠道菌群协同调控血脂异常的分子机制。该研究创新性地采用LCD评分系统量化碳水化合物、蛋白质和脂肪的摄入比例,结合16S rRNA基因测序技术解析肠道菌群特征,最终发现特定菌属能显著改变宏量营养素对血脂的影响效应。相关成果发表于《Nutrition Journal》。
研究采用三大关键技术方法:(1)基于食物频率问卷(FFQ)和24小时膳食回顾法的LCD评分系统;(2)16S rRNA基因V3-V4区测序分析肠道菌群;(3)多变量逻辑回归模型评估交互作用。研究队列来自韩国两大代表性人群数据库,所有参与者均提供空腹血液样本用于血脂检测。
研究结果
低糖饮食与血脂异常的关联
在KMS和KNHANES队列中均观察到LCD评分与动脉粥样硬化性血脂异常(TG≥150 mg/dL且HDL-C<40/50 mg/dL)呈显著负相关。具体而言,LCD评分最高四分位组比最低组降低42%患病风险(OR=0.58),这种保护效应在验证队列中同样显著(OR=0.74)。
肠道菌群多样性特征
研究发现LCD评分与Faith系统发育多样性指数呈正相关(β=0.2961),蛋白质供能比与菌群α多样性关联最强。脂肪摄入对菌群β多样性的影响最大(Adonis R2=0.0018),显著高于其他宏量营养素。
关键功能菌属的鉴定
共鉴定出38个与LCD评分相关的菌属,其中Butyricicoccaceae UCG-009和Lachnoclostridium等5个菌属与LCD呈最强正相关,而乳杆菌(Lactobacillus)和韦荣球菌(Veillonella)等5个菌属呈显著负相关。值得注意的是,Collinsella的携带者高甘油三酯血症风险增加35%(OR=1.35)。
菌群-饮食交互作用
最具突破性的发现是Bifidobacterium和Lachnospiraceae UCG-004能显著增强脂肪摄入的保护效应:
携带双歧杆菌的个体中,脂肪供能比与TG水平呈更强负相关(p交互=0.0017)
毛螺菌科携带者脂肪摄入与HDL-C正关联更显著(p交互=0.0482)
相反,高丰度Lachnoclostridium会使低碳水摄入(AMDR<55%)者的高胆固醇血症风险激增3.79倍。
研究结论与意义
该研究首次在亚洲人群中系统阐明了肠道菌群在介导低糖饮食与血脂异常关联中的关键作用。三大创新发现尤其值得关注:(1)证实LCD评分对动脉粥样硬化性血脂异常的保护效应具有跨人群一致性;(2)鉴定出38个饮食响应性菌属,其中Bifidobacterium和Lachnospiraceae UCG-004能显著增强脂肪代谢益处;(3)揭示Lachnoclostridium可能通过三甲胺(TMA)代谢途径加剧低碳水饮食的胆固醇升高风险。
这些发现为精准营养干预提供了重要靶点:对携带特定菌群的个体,适当提高脂肪摄入(15-30%AMDR)可能通过微生物-宿主互作改善血脂谱;而对Lachnoclostridium高丰度者需谨慎控制碳水减少幅度。研究建立的菌群-饮食交互模型,为开发基于微生物组特征的个人化膳食建议奠定了科学基础,对亚洲高碳水化合物饮食人群的血脂异常防治具有重要实践价值。
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