《Food and Function》：Gut microbiota alterations associated with dietary inflammation and sarcopenia in humans and aged mice: insights from integrated metabolomic analysisOpen Access
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摘要专业翻译
目的：探讨膳食炎症指数（DII）与老年人肌少症风险之间的关联，并鉴定连接膳食炎症负担与肌肉表型的跨物种微生物特征。方法：共纳入1048名老年人，采用多变量logistic回归模型评估DII与肌少症风险的关联。在一个代表性参与者亚队列（n = 86
摘要专业翻译
目的：探讨膳食炎症指数（DII）与老年人肌少症风险之间的关联，并鉴定连接膳食炎症负担与肌肉表型的跨物种微生物特征。方法：共纳入1048名老年人，采用多变量logistic回归模型评估DII与肌少症风险的关联。在一个代表性参与者亚队列（n = 86）中进行了粪便16S rRNA基因测序。同时，对自然衰老小鼠进行为期10周的促炎饮食干预，随后进行肠道微生物组和骨骼肌非靶向代谢组学分析。通过整合人类和小鼠微生物组数据，鉴定了跨物种微生物特征。结果：较高的DII评分与更高的肌少症患病率相关（OR = 1.305, 95% CI: 1.128–1.509）。在有无肌少症的参与者之间，未观察到肠道微生物α多样性的显著差异，而两组间的β多样性存在显著差异（p = 0.005）。在衰老小鼠中，促炎饮食干预降低了握力和去脂体重，并改变了肠道菌群组成和骨骼肌代谢谱。前肢和四肢握力的组别-时间交互效应在校正错误发现率（FDR）后仍保持显著（q < 0.05）。代谢组学变化主要富集于脂质和氨基酸代谢通路。跨物种整合鉴定了保守的微生物特征，包括Family XIII AD3011群、Akkermansia和Fusobacterium。结论：较高的膳食炎症负担与老年人肌少症风险增加和肌肉功能受损相关。肠道菌群改变和骨骼肌代谢重塑可能促成这种关联。所鉴定的跨物种微生物特征为未来的机制研究和营养干预提供了潜在靶点。
论文解读文章
一、研究背景与研究意义
肌少症是老年人群中常见的综合征，以肌肉质量和功能的进行性下降为特征，与跌倒、骨折和残疾等不良临床结局密切相关。其发病机制涉及营养不良、体力活动减少、氧化应激和慢性炎症等多因素相互作用。近年来，“肠-肌轴”概念为理解饮食因素与肌肉健康的内在联系提供了新框架，即肠道菌群及其代谢产物可通过调节宿主免疫反应、全身慢性低度炎症、胰岛素抵抗和线粒体功能障碍等多条途径影响骨骼肌稳态。然而，现有研究多局限于单一人群的横断面观察或动物模型的机制探索，尚缺乏将人群证据与实验模型证据相结合的整合性研究。特别是在饮食诱导的炎症性肌少症发生发展过程中，肠道菌群如何被重塑并进而驱动骨骼肌代谢重编程，目前仍缺乏跨物种的多组学证据。因此，本研究旨在评估膳食炎症指数（DII）与老年人肌少症的关联，并通过结合人群研究与动物模型，探索饮食炎症负担、肠道菌群与骨骼肌健康之间的潜在联系。
二、主要研究方法
研究人员首先在中国重庆市主城区5个行政区的社区卫生服务中心、医院和养老院开展了一项横断面研究，最终纳入1048名≥60岁老年人。通过半定量食物频率问卷（FFQ）计算DII，依据2019年亚洲肌少症工作组（AWGS）标准诊断肌少症。从其中86名参与者的粪便样本中进行16S rRNA基因V3-V4区扩增子测序。在动物实验中，对18-20月龄的自然衰老C57BL/6J小鼠进行为期10周的促炎饮食干预，采用线性混合效应模型纵向评估肌肉表型，并对小鼠腓肠肌组织进行液相色谱-串联质谱（LC-MS/MS）非靶向代谢组学分析。通过整合人类与小鼠微生物组数据进行跨物种一致性分析。
三、研究结果
3.1 较高膳食炎症负担与老年人肌少症风险增加及肌肉功能受损相关：在完全调整模型中，DII每增加一个单位，肌少症风险升高30.5%（OR = 1.305, 95% CI: 1.128–1.509, P < 0.001）。限制性立方样条（RCS）分析未发现非线性关联。分层分析显示性别和年龄可能存在效应修饰作用。
3.2 肌少症相关的肠道菌群组成改变及差异丰度属的鉴定：在微生物亚队列中，肌少症与非肌少症组间α多样性无显著差异，但β多样性在调整协变量后差异显著（R2 = 0.019, P = 0.005）。差异丰度分析鉴定出11个与肌少症相关的属，其中7个在肌少症组富集，4个在非肌少症组富集。
3.3 鉴定连接膳食炎症负担与肌肉表型的候选微生物类群：通过Spearman偏相关分析，筛选出同时与DII及至少一种肌肉表型（握力、骨骼肌质量指数SMI、步速）显著相关的候选桥接类群，包括Glaesserella、Caldicoprobacter和Family XI。
3.4 促炎饮食加剧衰老小鼠肌肉衰退并伴随肠道菌群重塑：线性混合效应模型显示，促炎饮食干预显著加速了小鼠前肢和四肢握力的下降（FDR校正后q < 0.05）。肠道菌群分析显示，促炎饮食组与对照组在α和β多样性上均存在显著差异，共鉴定出50个差异丰度的微生物特征。
3.5 促炎饮食诱导骨骼肌代谢失调并改变功能相关通路：主成分分析（PCA）显示两组骨骼肌整体代谢谱存在分离趋势。经FDR校正后，鉴定出3个差异代谢物。京都基因与基因组百科全书（KEGG）基因集富集分析（GSEA）提示脂质代谢和氨基酸代谢通路可能受促炎饮食干预影响。
3.6 肠道菌群、骨骼肌代谢物与肌肉表型的多组学整合：构建的肠-肌轴多组学关联网络显示，Muribaculum、Dubosiella和Turicibacter与去脂体重和/或握力变化呈正相关，并与氢醌硫酸酯、马尿酸、脱氧肌苷和酰基肉碱相关代谢物节点相关联。
3.7 跨物种鉴定与饮食炎症和肠-肌轴相关的保守肠道微生物特征：跨物种整合分析鉴定出4个共享细菌属。其中，Akkermansia、Family XIII AD3011群和Fusobacterium在人类和小鼠中表现出一致的改变方向，表明存在保守的微生物应答。
四、讨论与结论
本研究发现较高的DII水平与老年人肌少症风险和肌肉功能受损相关，伴随特定肠道微生物特征的改变。促炎饮食干预在自然衰老小鼠中与肌肉功能下降、肠道菌群组成改变和骨骼肌代谢谱变化相关。跨物种比较鉴定出一致模式的候选微生物特征，为深入研究饮食-肠-肌轴的潜在生物学联系提供了基础。研究结论指出，较高的膳食炎症负担与老年人肌少症风险增加和肌肉功能受损相关，肠道菌群改变和骨骼肌代谢重塑可能促成这种关联，所鉴定的跨物种微生物特征为未来机制研究和营养干预提供了潜在靶点。
