心血管代谢疾病(CMD)相关肠道真菌组改变及其与地中海饮食依从性的关系

《Biomedicines》:Cardiometabolic-Disease-Associated Gut Mycobiome Alterations and Their Relationship to Mediterranean Diet Adherence

【字体: 大 中 小 】 时间:2026年10月25日 来源:Biomedicines 4.5

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  背景:肠道真菌失调(gut fungal dysbiosis)已被认为与心血管代谢疾病(cardiometabolic disease, CMD)有关,但其与膳食模式的关系仍认识不足。研究人员表征了肠道真菌组成、CMD危险因素与地中海饮食依从性(Mediter

  
背景:肠道真菌失调(gut fungal dysbiosis)已被认为与心血管代谢疾病(cardiometabolic disease, CMD)有关,但其与膳食模式的关系仍认识不足。研究人员表征了肠道真菌组成、CMD危险因素与地中海饮食依从性(Mediterranean diet adherence)之间的关联。方法:该研究为基于既有的人群队列(Alberta’s Tomorrow Project, Calgary, AB)的横断面分析,招募35–69岁确诊CMD成人及年龄匹配的健康对照(healthy controls, HC)。评估人体测量指标、血液生化、临床状态及粪便真菌组(ITS2)。采用经验证的加拿大膳食史问卷(Canadian Dietary History Questionnaire, CDHQ-II)记录膳食摄入,并以低或高地中海饮食依从性(MedDietScore)对参与者进行分层。结果:肠道真菌组高度个体化,并与酒精摄入及不饱和脂肪酸与饱和脂肪酸的膳食比值显著相关,提示脂质摄入是真菌群落结构的关键驱动因素。较高的MedDietScore与更高的真菌多样性相关,尤其在CMD参与者中。独立于CMD状态,高依从性对应更有利的静息心率、糖化血红蛋白(hemoglobin A1c, HbA1c)和C反应蛋白(C-reactive protein, CRP)。在CMD组内,低依从性与Malasseziaceae/Malassezia(一个具有促炎潜力的嗜脂属)富集相关,并且相对于健康对照表现为Ascomycota较高和Cladosporium basiinflatum较低(错误发现率(false discovery rate, FDR)p < 0.25);这些信号在高依从参与者中不存在。结论:MedDietScore依从性与更高的真菌多样性、CMD相关肠道真菌组改变的减弱以及更有利的心脏代谢特征相关,支持饮食调节的真菌组组成与心脏代谢健康之间的联系。这些发现补充了肠道真菌组与CMD风险相关的日益增多的证据。
论文主体解读

研究背景与问题:CMD包括高血压、血脂异常、肥胖和胰岛素抵抗等相互关联的病症,具有较高疾病负担。越来越多证据提示,肠道微生物组中的细菌和真菌群体均影响CMD风险。肠道真菌组(mycobiome,肠道真菌群落)虽丰度相对较低,但其改变与颈动脉粥样硬化、2型糖尿病等CMD相关,且特定真菌可通过C型凝集素受体等施加炎症信号。地中海饮食是CMD膳食管理的一线策略之一,可降低心血管结局风险,机制涉及脂质代谢、抗氧化和抗炎通路,并可改变健康成人肠道细菌和真菌组成。然而,既往研究尚不清楚地中海饮食依从性能否影响CMD所致真菌组改变,且未充分校正酒精摄入和药物等膳食混杂因素。因此,研究人员利用既有纵向队列,在有无CMD个体中考察肠道真菌组与地中海饮食依从性的关系,并校正酒精摄入、CMD药物等混杂因素。

研究人员开展的研究与结论:该研究基于Alberta’s Tomorrow Project(Calgary, AB)人群队列,纳入35–69岁CMD患者及年龄匹配HC,评估人体测量、血生化、临床状态和粪便真菌组(ITS2),以CDHQ-II评估膳食并计算MedDietScore,按低/高四分位分组为HC-LOW(n=27)、CMD-LOW(n=26)、HC-HIGH(n=21)和CMD-HIGH(n=13)。研究显示,真菌组高度个体化,并与酒精摄入及不饱和/饱和脂肪酸比(FA ratio)相关;较高MedDietScore与更高真菌多样性相关,尤其在CMD参与者中;高依从性与更有利的静息心率、HbA1c和CRP相关;CMD低依从者富集Malasseziaceae/Malassezia,并伴Ascomycota较高和Cladosporium basiinflatum较低,而高依从者中这些信号缺失。其意义在于支持饮食调节的真菌组组成与心脏代谢健康相关,并为CMD风险的真菌组证据增加依据,但因果性仍需前瞻性和干预性研究验证。

关键技术方法(不超过250字):样本来源于Alberta’s Tomorrow Project(Calgary, AB)人群队列2018年再联系子集;采用横断面设计,按纳入排除标准招募35–69岁CMD患者及年龄匹配HC。用CDHQ-II评估膳食并计算MedDietScore,按低/高四分位分组。采集粪便,行ITS2扩增子测序(Illumina MiSeq),DADA2流程和UNITE v10.0注释扩增子序列变体(amplicon sequence variant, ASV),并过滤低出现率ASV;进行α/β多样性、Bray–Curtis与adonis2、MaAsLin2(校正年龄、性别、体质指数(body mass index, BMI)、酒精、CMD药物)、FUNGuild功能预测、方差分析及Spearman相关分析。

研究结果:
3.1 参与者特征及地中海饮食相关心脏代谢参数:CMD组较HC有更高体重、BMI和腰臀比(waist-to-hip ratio, WHR),且具有三项及以上危险因素;HC中60%符合WHR异常标准。CMD而非饮食显著影响血压;高依从使CMD-HIGH与HC-HIGH脉搏压相近;饮食和CMD均影响静息心率,CMD-HIGH低于CMD-LOW;CMD中较高MedDietScore与较低HbA1c和高敏C反应蛋白(high-sensitivity C-reactive protein, hs-CRP)相关。
3.2 真菌组高度个体化且与膳食脂肪比和酒精摄入相关:Shannon指数范围0.03–2.52;Ascomycota和Basidiomycota为优势门且个体差异大;Shannon指数与Basidiomycota正相关、与Ascomycota负相关;26项环境因素中,酒精和FA ratio与Bray–Curtis距离显著相关。
3.3 真菌多样性与饮食和CMD状态:饮食倾向影响observed species并显著影响Shannon指数;CMD对α多样性无显著影响;CMD-LOW较HC-LOW的observed species呈降低趋势;高依从在HC和CMD中增加observed species,且在CMD中显著;HC-HIGH和CMD-HIGH的Shannon指数高于CMD-LOW;β多样性显示CMD-LOW与HC-HIGH间存在显著差异。
3.4 门、科、属水平真菌组成:门水平饮食显著影响Ascomycota;科水平以Saccharomycetaceae、Debaryomycetaceae、未分类Saccharomycetales和Sporidiobolaceae为主,Agaricaceae在HC-HIGH富集;属水平常见Saccharomyces、Cladosporium、Malassezia、Candida、Rhodotorula和Debaryomyces,HC-HIGH中Saccharomyces较低、Candida较高。
3.5 与饮食和CMD状态相关的真菌特征:双因素方差分析显示饮食影响Candida albicans ASV23和未分类属,并倾向影响Malasseziaceae、Malassezia及Saccharomyces ASV;MaAsLin2校正后,CMD-LOW较HC-LOW富集Malasseziaceae、耗竭未分配属和ASV247(最接近Cladosporium basiinflatum);CMD-HIGH较CMD-LOW富集ASV247、未分配属和Saccharomyces ASV1;HC-HIGH较HC-LOW有7个类群改变,富集Cladosporiaceae、Cladosporium、Malassezia restricta和Cladosporium basiinflatum,耗竭两个Saccharomyces ASV。
3.6 真菌生态功能群与营养模式:生态功能群(guild)呈混合策略;营养模式以腐生营养型(saprotroph)和pathotroph–saprotroph–symbiotroph为主;saprotroph在HC-HIGH低于CMD-LOW,CMD-HIGH降低但不显著;未知营养模式在HC-HIGH和CMD-HIGH高于CMD-LOW,且高于HC-LOW,提示高地中海饮食依从可能伴随真菌功能潜力变化。
3.7 真菌组与心脏代谢临床特征的相关性:BMI与Ascomycota正相关;WHR与Saccharomyces正相关、与Cladosporium负相关;Cladosporium与高密度脂蛋白(high-density lipoprotein, HDL)胆固醇及HDL/低密度脂蛋白(low-density lipoprotein, LDL)比值正相关;HbA1c与Ascomycota和Saccharomyces正相关;Ascomycota与静息心率呈正相关趋势;Ascomycota与Basidiomycota负相关,Saccharomyces与Cladosporium、Candida负相关,并与Malassezia呈负相关趋势。

讨论部分总结:饮食是CMD预防和管理中可调控的驱动因素,地中海饮食可正面影响肥胖、高血压、血脂异常和胰岛素抵抗,并影响肠道微生物组。该研究显示,较高地中海饮食依从性与更有利的心脏代谢特征及更接近HC的真菌组相关,表现为Malassezia富集减弱和真菌多样性增加。高依从未影响收缩压和舒张压,但对应较低静息心率、hs-CRP和HbA1c;原文讨论提示自主神经平衡、炎症和血糖控制可能是相关通路。真菌组个体间变异显著,Ascomycota与Basidiomycota呈强负相关;酒精和FA ratio与真菌组结构显著相关,且Malassezia和Cladosporium为脂质代谢相关真菌,酒精摄入亦影响肠道微生物。CMD患者α多样性数值较低,高MedDietScore在CMD中与更高Shannon多样性相关。Malasseziaceae和Malassezia在CMD低依从者中富集,Malassezia为脂嗜性酵母并具促炎特性;Cladosporium与WHR负相关、与HDL胆固醇和HDL/LDL比值正相关。研究限制包括样本量有限、横断面设计不能推断因果、HC并非完全无风险、相关性分析未校正多重比较以及部分物种注释需谨慎解释。

研究结论翻译:总之,研究人员的发现补充了越来越多的证据,即肠道真菌组与CMD危险因素相关。较高的地中海饮食依从性与更大的真菌多样性以及更接近健康对照中所见的特定类群相关。这些组成差异是否因果性影响心脏代谢结局,尚需前瞻性和干预性研究。
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