微生物群靶向体重管理的创新策略：综述

《Food Bioscience》：Innovative Strategies in Microbiota-Targeted Weight Management: A Review

　　

•系统整合了四种微生物干预措施在肥胖管理中的作用机制与证据，包括益生菌、益生元、后生元及粪微生物移植（FMT）。
•全面阐述了微生物组调控通过肠道生态、代谢、炎症及食欲调节发挥的协同抗肥胖效应。
•超越传统减重范式，突出以肠道微生物组为靶点的精准营养及基于微生物组的治疗方案在临床转化中的应用前景。
•全面评价微生物干预措施对胰岛素敏感性、肠道屏障完整性和短链脂肪酸（SCFA）代谢的协同获益，为个性化肥胖治疗奠定基础。

引言

据世界卫生组织（WHO）统计，自1975年以来，全球肥胖患病率已几乎翻了近三倍（S?rensen等，2022）。儿童肥胖的患病率也大幅上升，在某些人群中已达到约15%（Anderson和Butcher，2006）。在中国，肥胖患病率的上升与饮食和生活方式的改变有关，包括高糖高脂食物摄入增加、水果和蔬菜摄入不足、久坐不动以及体力活动不足（Pan等，2021）。在儿童期，体质量指数（BMI）通常在5至7岁之间正常上升，这一现象被称为"脂肪反弹"；然而，反弹发生时间过早与后续更高的肥胖风险相关（Hughes等，2014）。纵向证据表明，肥胖与后续抑郁风险增加相关（Simon等，2006）。肥胖还通过增加医疗保健支出而带来巨大的经济负担（Van den Broek-Altenburg等，2022）。肥胖是一种以多种代谢异常为特征的复杂病理状况，而不仅仅是简单的体重超标（Alberti等，2009；Gade等，2010）。肥胖显著增加代谢性疾病的风险（Grundy，2004），并与高血压、冠心病、血脂异常和动脉粥样硬化密切相关（Henning，2021）。呼吸并发症，包括阻塞性睡眠呼吸暂停和哮喘，在肥胖人群中也更为常见（Murugan和Sharma，2008）。超重还会增加承重关节的机械应力，并促进骨关节炎的发生（Felson，2004）。肥胖还与多种癌症风险增加以及内分泌、免疫和皮肤疾病有关（Carroll，1998；Marti等，2001；Palanivel和Millington，2023）。这些健康问题往往相互交织，形成恶性循环。因此，应对体重和肥胖问题已成为刻不容缓的公共卫生优先事项。

解决体重问题的方法有多种。饮食干预通常强调减少高糖、高脂和高度加工食品的摄入，同时增加膳食纤维、优质蛋白质和全谷物的摄入，地中海饮食便是典型代表（Estruch和Ros，2020）。除个人行为干预外，一些政府还采取了针对肥胖的防控措施。例如，墨西哥对含糖饮料征税后销量下降（Redondo等，2018）；智利实施全面的食品标签、营销及校园食品销售政策后，与高关注营养素饮料购买量减少约24%相关（Taillie等，2020）。伦敦交通局网络中限制高脂、高盐、高糖食品广告的措施也与家庭从这些产品中摄入的能量、糖和脂肪减少相关（Yau等，2022）。然而，许多超加工食品采用脂肪、糖、精制碳水化合物和钠的组合配方，提高了口感并可能促进过量摄入。在美国，国家食品数据库中约62%的食品符合"高适口性食品"的定量标准，超加工食品贡献了成人总能量摄入的约57%，表明其消费范围广泛（Juul等，2022）。此外，健康食品价格较高意味着低收入人群往往依赖低成本、高热量的选择（Daniel，2020）。极端的饮食限制也可能产生不良健康后果（Joshi和Mohan，2018）。应对肥胖的第二种方法是增加体力活动，符合WHO推荐的每周至少150分钟中等强度有氧运动（如快走或游泳）指南（Bull等，2020）。此外，通过城市规划，增设了更多步行和骑行基础设施，以及增加了公园和体育设施的可达性（Pucher等，2010）。然而，坚持规律运动的依从性往往受到时间不足、动力缺乏、疲劳和身体限制等障碍的阻碍。这些障碍对于老年人以及患有慢性病或活动受限的个人尤为突出（Rech等，2018）。第三种方法是药物治疗。肥胖具有不同的生物学和行为表型。针对这些特定机制的表型导向药物干预可显著改善减重效果（Acosta等，2021）。例如，在生活方式干预的基础上，每周一次司美格鲁肽（2.4 mg）治疗使超重或肥胖成人在68周内平均体重下降14.9%（Wilding等，2021）。然而，抗肥胖药物可能需要长期使用，且可能与不良反应和经济负担相关。代谢手术可在重度肥胖患者中实现显著且持久的减重效果（Wolfe等，2016），但其使用受到适应证、费用、手术风险和术后并发症的限制（Arterburn等，2020）。代谢手术后可出现铁、维生素B12、钙和维生素D等营养缺乏，需要长期监测和补充（Bal等，2012）。此外，初始成功的减重手术后可能出现体重反弹（Velapati等，2018）。因此，需要更安全简便的体重管理方法。

肥胖与肠道微生物组失调相关（Amabebe等，2020），这种失调可能改变与营养物质利用、能量稳态和神经内分泌调节相关的微生物功能（Sun等，2018）。因此，靶向微生物组的干预措施作为代谢调节和体重管理的潜在策略，引起了越来越多的关注（Zhu和Yang，2025）。这些干预措施可通过调节能量代谢、改善胰岛素敏感性、控制食欲和饱腹感以及抑制脂肪合成来缓解肥胖（Liu等，2021）。微生物靶向干预措施可能通过重塑微生物群落结构和功能以及改变参与宿主能量和代谢调节的代谢物产生来发挥作用。这些干预措施不会引起胰高血糖素样肽-1（GLP-1）类药物常见的胃肠道副作用，如恶心、呕吐、腹泻和胰腺炎，也不存在传统减肥药物常与之关联的潜在心血管或中枢神经系统方面的担忧（Filippatos等，2015）。与需要全身麻醉并伴有感染、出血和营养不良等长期风险的代谢手术相比，微生物干预措施具有显著更高的安全性，且几乎是非侵入性方法。饮食调节的自体粪微生物移植（FMT）已在特定饮食背景下显示出减轻体重反弹的潜力（Rinott等，2021）。微生物靶向干预措施可能改变微生物组成和代谢功能，从而影响宿主通路，如胆汁酸代谢和能量稳态（Jones等，2014）。这种多靶点作用机制可支持代谢健康，并与已确立的生活方式干预结合时有助于维持减重效果（Peckmezian等，2022）。此外，微生物干预措施作为辅助疗法具有巨大潜力。与饮食、运动或药物治疗联合使用时，它们有助于克服减重平台期，缓解药物引起的胃肠道不适，同时增加营养吸收并降低营养不良风险（Hassan等，2024；Wang等，2020b）。从经济角度看，微生物干预措施的成本效益远高于手术，通常以易获得的膳食补充剂或功能性食品形式提供（Imran，2025）。这种易于融入日常生活的特点支持长期体重管理，并减轻个人和医疗系统的负担。

综上所述，微生物靶向干预措施凭借其调节肠道微生物组成和宿主代谢信号的能力，成为体重管理研究的新兴焦点。益生菌、益生元、合生元、后生元、FMT及个性化微生物组策略的进步拓展了该领域的潜在转化范围。然而，这些干预措施对体重的影响通常较为温和且存在异质性，在菌株特异性、个体反应性、干预标准化、长期有效性和临床验证方面仍存在重要挑战。因此，在这些方法能被常规整合到既有体重管理策略中之前，需要进一步开展设计严谨的大规模临床试验。据此，本综述全面概述了微生物干预措施在体重管理中的作用机制，并讨论了其临床转化和工业发展的潜力。

章节摘要

肠道微生物组与宿主营养吸收

肠道微生物组通过与宿主营养代谢的相互作用，在能量平衡和体重调节中发挥重要作用（Consortium等，2010；Schubert等，2016）。与肥胖相关的关键机制包括短链脂肪酸（SCFA）的产生、脂质吸收的调节以及肠道屏障功能的维持，个体间肠道微生物组的差异可能影响代谢反应（图1）（Ramakrishna，2013）。在碳水化合物代谢方面……

肥胖个体肠道微生物组结构特征

研究报告显示，肥胖个体与正常体重个体之间存在肠道微生物组成差异（表1）。这些改变可能通过多种机制影响宿主能量代谢，并促成与肥胖相关的代谢功能障碍。一项常被报道的特征是厚壁菌门与拟杆菌门比值（F/B比值）的改变。大多数研究表明，肥胖个体厚壁菌门相对丰度增加，而拟杆菌门丰度下降……

饮食干预与体重管理

饮食干预和热量限制是体重管理最有效的策略之一。大量临床研究显示，不同的饮食干预方案可减轻体重并改善代谢健康。研究最广泛的饮食方案包括地中海饮食、间歇性禁食、生酮饮食、极低热量饮食（VLCD）和植物性饮食。

地中海饮食与显著体重减轻和全面的……

结论与展望

因此，肠道微生物组作为肥胖辅助管理的潜在靶点受到了越来越多的关注。鉴于肠道微生物失调与肥胖相关代谢异常之间的关联，微生物靶向干预措施已成为体重管理的潜在补充策略。然而，当前微生态干预措施仍面临某些局限性。未来，可将微生物组和宿主表型与机器学习……

CRediT作者贡献声明

张佳超：构思。潘杰：数据整理。党萌萌：调查。邵雨茹：调查。宋元：形式化分析。郭全：可视化。张增：可视化。张思璐：监督。孙志红：写作—审阅与编辑。黄石：写作—审阅与编辑。蒋帅明：项目管理、经费获取、构思。刘新磊：写作—原稿、可视化。范罗德：数据整理。

未引用参考文献

Perrone和D'Angelo，2025。

数据可用性声明

不适用。

伦理审批声明

不适用。

患者同意声明

不适用。

复制其他来源资料的许可声明

不适用。

临床试验注册

不适用。

利益披露声明

作者声明不存在利益冲突。

资金支持声明

本研究由国家自然科学基金（批准号：32502137）和海南省科技人员创新创业基金（滚动支持计划）（批准号：KJRC2025B01）资助。

竞争利益声明

作者声明不存在竞争利益。

致谢

不适用。

缩略语

| 缩写 | 全称 |
|------|------|
| 4-HPA | 4-羟基苯乙酸 |
| AhR | 芳香烃受体 |
| AMPK | AMP活化蛋白激酶 |
| BMI | 体质量指数 |
| CDI | 艰难梭菌感染 |
| F/B | 厚壁菌门与拟杆菌门比值 |
| FOS | 低聚果糖 |
| FXR | 法尼醇X受体 |
| GLP-1 | 胰高血糖素样肽-1 |
| GPR | G蛋白偶联受体 |
| HDAC | 组蛋白去乙酰化酶 |
| HDL | 高密度脂蛋白 |
| HDL-C | 高密度脂蛋白胆固醇 |
| IF | 间歇性禁食 |
| IIF | 菊粉型果聚糖 |
| LDL | 低密度脂蛋白 |
| LDL-C | 低密度脂蛋白胆固醇 |
| MASH | 代谢相关性脂肪性肝炎 |

刘新磊 | 范罗德 | 潘杰 | 党萌萌 | 邵雨茹 | 宋元 | 郭全 | 张增 | 张思璐 | 孙志红 | 黄石 | 蒋帅明 | 张佳超