食物结构通过改变胃肠道代谢物与微生物的时空动态调控肠促胰岛素反应

《Nature Communications》：Effect of dietary chickpea structures on the small intestine metabolome and microbiome: a randomised crossover trial

　　

摘要

人类胃肠道是生理学的重要中枢，但目前我们对人类代谢物、微生物及激素的时空动态理解有限。这些环境如何响应复杂食物结构及其产生的稳态机制，在人体中尚不明确。在本项随机化研究中，十名参与者食用了细胞结构完整与破碎的鹰嘴豆餐食，并采集了口腔、胃、十二指肠及回肠液体样本。主要结局指标为餐后肠促胰岛素反应（GIP、GLP-1 和 PYY）；次要结局指标为胃肠道代谢物谱（¹H NMR）和回肠微生物群落（鸟枪法宏基因组测序）。我们观察到食物结构显著改变了代谢物及优势微生物的时空轨迹，从而引发不同的肠促胰岛素反应。细胞破碎餐食引发胃肠道早期葡萄糖和麦芽糖峰值，与快速的 GIP 反应相关；而细胞结构完整餐食则提高十二指肠氨基酸及回肠糖类、氨基酸和甲酸水平，增强 GLP-1 和 PYY 反应。微生物谱呈现快速的空间重组，证据表明口腔细菌菌株通过食团传播至回肠，其丰度与当地代谢物及 PYY 反应相关。这些发现表明食物结构是餐后胃肠道代谢和肠促胰岛素反应的决定因素，并揭示了一条被低估的途径——口腔细菌可通过食团到达回肠并影响代谢。ISRCTN 注册号：ISRCTN18097249。