社区老年人肠道微生物组成、饮食因素与认知功能的横断面研究

《BMC Microbiology》：Gut microbiota, diet, and cognitive function in community-dwelling older adults: an association with Bifidobacterium in the Kyotango longevity cohort

　　

摘要

背景

肠道微生物群的年龄相关性变化已被认为与认知衰老有关，但目前缺乏基于人群的证据将特定微生物类群、饮食因素与老年人认知功能联系起来。本研究探讨了肠道微生物组成与认知功能之间的关联，并调查了社区老年人中与认知相关的微生物特征所对应的饮食和营养因素。

方法

本横断面研究纳入京都 longevity 队列中的 578 名参与者，排除了 9 名报告能量摄入量不合理者。认知功能采用简易精神状态检查量表（MMSE）进行评估。采用 16S rRNA 基因测序对肠道微生物群组成进行表征。经过分类聚合、丰度/流行度筛选、居中 log-ratio 变换和标准化处理后，保留了 47 个属或科水平的类群。使用 Spearman 相关（经错误发现率校正）和预设的多变量线性回归评估微生物与 MMSE 评分的关联。稳健性评估采用异方差稳健推断、Bootstrap 重抽样、序数回归、惩罚回归和敏感性分析。在 535 名 MMSE > 23 的参与者中，检验了双歧杆菌的饮食与营养相关因素。统计间接效应分析被视为探索性分析。

结果

全微生物群分析发现，双歧杆菌与 MMSE 呈弱正相关（Spearman ρ = 0.141，错误发现率 q = 0.030），肠杆菌科与 MMSE 呈弱负相关（ρ = ?0.128，q = 0.050；未取整 q = 0.049988）。在预设的多变量调整后，双歧杆菌仍与较高的 MMSE 评分相关（B = 0.290，95% 置信区间 0.079–0.500），但其对解释方差的增量贡献较小（R2 从 0.130 升至 0.142；ΔR2 = 0.011），且排除 MMSE ≤ 23 的参与者后关联有所减弱。在 MMSE > 23 的饮食亚组中，牛奶/酸奶及若干乳类相关营养指标与双歧杆菌相关，而没有任何单一食物或营养素与 MMSE 表现出 FDR 显著的直接关联。探索性间接效应分析未能确定年龄、双歧杆菌与 MMSE 之间唯一的时序关系。

结论

在社区老年人中，双歧杆菌丰度较高与经 MMSE 评估的较好认知功能呈适度且独立的关联。饮食暴露因素与双歧杆菌相关，但食物与 MMSE 的直接分析未得出 FDR 显著的关联，且牛奶/酸奶 → 双歧杆菌 → MMSE 的间接关联在统计学上无法检测到。横断面设计无法得出关于时间方向或因果中介的结论。需要纵向和干预研究来确定这些关联的生物学和临床意义。

试验注册

UMIN 临床试验注册库（UMIN-CTR），注册编号 UMIN000019486 和 UMIN000045216，分别于 2015 年 12 月 1 日和 2021 年 8 月 22 日注册。