《Microorganisms》:Low Prevalence and Abundance of Akkermansia in Older Japanese Adults: Inverse Association with a Noodle-Based Dietary Pattern but Not with Physical Function
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阿克曼菌粘蛋白菌(Akkermansia muciniphila)被认为是一种有益的粘蛋白降解共生菌,但在日本人群中,阿克曼菌属(Akkermansia)丰度较低且经常检测不到。研究人员在786名社区居住的日本老年人(年龄≥65岁)中检查了其饮食相关性及其与身
阿克曼菌粘蛋白菌(Akkermansia muciniphila)被认为是一种有益的粘蛋白降解共生菌,但在日本人群中,阿克曼菌属(Akkermansia)丰度较低且经常检测不到。研究人员在786名社区居住的日本老年人(年龄≥65岁)中检查了其饮食相关性及其与身体功能的关系。通过主成分分析(PCA)和最大方差旋转从31个食物组中得出饮食模式,并通过16S rRNA基因测序对阿克曼菌属进行定量,表示为中心对数比(CLR)转换的z分数。阿克曼菌属在356名参与者(45.3%)中检测不到,在携带者中丰度较低(中位数≈0.35%)。基于面条的饮食模式(主成分[PC]4)在调整年龄、性别、体重指数和生活方式/合并症协变量后与阿克曼菌属呈负相关(β=?0.125;p=0.0007),且四分位数间存在剂量反应(趋势p=0.004)。在两阶段模型中,这种关联仅限于检测(调整后每1个标准差的比值比=0.80;95%置信区间,0.69–0.93),而在携带者中不存在(p=0.25),表明饮食与阿克曼菌属是否存在有关,而非其丰度。阿克曼菌属与握力、肌肉质量和虚弱无关;微弱的携带者限制性关联未通过错误发现率(FDR)校正(p=0.056),被认为是探索性的。这些发现为阿克曼菌属在这一低丰度人群的身体功能中的作用提供了有限的证据。
**论文解读文章**
**1. 研究背景与问题**
阿克曼菌粘蛋白菌(Akkermansia muciniphila)是一种定植于肠道的粘蛋白降解共生菌,被视为下一代益生菌候选。其丰度与体重指数(BMI)和空腹血糖水平呈负相关,并参与增强肠道屏障、调节黏膜免疫及改善肥胖和2型糖尿病特征。然而,这些证据主要来自西方人群和实验模型,在自然状态下阿克曼菌属(Akkermansia)丰度极低的日本人群中,其作用尚未明确。同时,肠道菌群与肌肉功能及衰老的关系日益受到关注,但西方人群的干预性研究结论能否推广至低丰度人群仍未知。本研究旨在探讨:在786名社区居住的日本老年人群中,哪类饮食模式与阿克曼菌属丰度相关,以及该菌属与握力、肌肉质量和虚弱是否存在关联。论文发表在《Microorganisms》。
**2. 主要关键技术方法**
研究人员从日本京都地区(Kyotango队列)纳入786名≥65岁社区居住老年人,采集粪便样本和饮食问卷。采用主成分分析(PCA)结合最大方差旋转,从31个食物组中提取饮食模式;通过16S rRNA基因V3-V4区测序定量阿克曼菌属,并使用中心对数比(CLR)转换后标准化为z分数。物理功能评估包括握力、骨骼肌质量(通过生物电阻抗法)和基于缺陷累积框架的虚弱指数。统计分析采用两阶段(hurdle)模型,分别使用逻辑回归和线性回归处理检测(存在/不存在)与丰度(携带者内)两个层面,并应用Benjamini-Hochberg错误发现率(FDR)校正多重比较。
**3. 研究结果**
**3.1 参与者与阿克曼菌属分布**
通过描述性统计发现,阿克曼菌属在356名参与者(45.3%)中完全检测不到,在430名携带者中相对丰度中位数仅为0.35%,最高为21.6%,证实了低丰度零膨胀分布。物种水平分析显示,所有检测到的阿克曼菌序列变异(ASV)中,80.8%属于A. muciniphila,16.7%属于A. massiliensis。
**3.2 饮食模式**
通过PCA提取了11个主成分(特征值>1,累积方差61.1%)。其中主成分4(PC4)被命名为“面条饮食模式”,其正向载荷包括面条(0.84)、盐/酱油调味料(含面条汤,0.79)、油炸食品(0.30)、腌菜(0.25)和酒精(0.24),负向载荷包括米饭(-0.32)、绿色蔬菜(-0.16)和水果(-0.15),表明高PC4分数代表更倾向面条和方便食品的饮食。
**3.3 饮食模式与阿克曼菌属丰度**
在11个主成分中,仅PC4与阿克曼菌属CLR-Z分数显著负相关(粗β=?0.143,p=0.0001,FDR校正p=0.0095),且在调整年龄、性别、BMI及生活方式/合并症后仍保持显著(β=?0.125,p=0.0007)。四分位数分析显示,从PC4最低四分位(Q1)到最高四分位(Q4),阿克曼菌属平均CLR-Z分数单调下降(+0.31→?0.63),检测率从58.4%降至47.2%(趋势p=0.004)。两阶段模型显示,PC4每增加1个标准差,检测的调整后比值比(OR)为0.80(95%置信区间0.69–0.93,p=0.003),而携带者内丰度关联不显著(p=0.25),表明饮食主要影响阿克曼菌属是否被检测到,而非其丰度大小。敏感性分析使用保守的0.25%相对丰度阈值,结果一致。膳食纤维和其他营养素未显著介导该关联。
**3.4 阿克曼菌属与身体功能(两阶段模型)**
在全样本中,阿克曼菌属与握力、肌肉质量和虚弱无显著关联(调整年龄、性别、BMI后,p均>0.3)。两阶段模型第一部分的逻辑回归显示,检测与否与三个身体功能指标无关联。第二部分仅在携带者中探索性分析,发现更高阿克曼菌属丰度与较低握力(β=?0.198,p=0.010)和较低肌肉质量(β=?0.128,p=0.013)弱相关,但经FDR校正后未达到统计学显著性(校正后p=0.056),因此被视为探索性发现。全属级筛选(147个属)中,仅Megasphaera与握力呈FDR显著负相关,而阿克曼菌属在身体功能相关排名中靠后,进一步支持其无主要作用。
**4. 讨论与结论**
讨论部分指出,本研究的主要发现是:在日本老年人群中,阿克曼菌属呈低丰度零膨胀分布,面条饮食模式(而非米饭、肉类或蔬菜)与其检测率呈独立负相关,且该关联独立于膳食纤维摄入。但饮食贡献的整体解释方差很小(R2≈0.02–0.06),且机制未明。与一些西方研究相反,阿克曼菌属与身体功能无明确关联,微弱携带者内关联未通过多重比较校正,提示在低丰度人群中该菌属可能不是肌肉功能的重要决定因素。研究局限性包括横断面设计、自我报告饮食、单一队列、依赖相对丰度、未调整测序批次、以及携带者分析仅为探索性。研究结论翻译如下:
**5. 结论**
在本研究中,日本老年人中阿克曼菌属的携带率较低,45.3%的参与者检测不到该菌,其余携带者丰度也很低。基于面条的饮食模式(而非米饭、肉类或蔬菜)与较低的阿克曼菌属独立相关;在两阶段分析中,该关联仅限于是否检测到阿克曼菌属,而非其在携带者中的丰度。然而,饮食的整体贡献较小,该关联独立于测得的膳食纤维,且无单一营养素显著,因此潜在机制未能阐明。阿克曼菌属的存在与否与握力、肌肉质量或虚弱无显著关联,微弱的携带者限制性关联未通过多重比较校正。综上所述,这些发现为阿克曼菌属在日本老年人身体功能中的作用提供了有限的证据,并表明该人群的低流行率值得进一步开展纵向和机制性研究。