抗生素干预持续时间与高脂饮食下肠道菌群演替及宿主代谢和炎症表型的关联

《BMC Microbiology》：Dynamic association between gut microbiota succession and host metabolism: differential effects of antibiotic intervention duration on glucose and lipid metabolism in high-fat diet-induced obese mice

　　

摘要

背景

肠道微生物群在肥胖的发生和发展中起着关键作用。先前的研究表明，抗生素给药可能通过调节肠道微生物群影响宿主的生理和病理。然而，不同持续时间的抗生素干预是否会导致不同的微生物群演替模式，以及这些模式如何与宿主代谢表型的改变相关，仍有待充分阐明。本研究旨在探讨在不同持续时间的抗生素干预下，肠道微生物群演替与宿主代谢变化之间的关联，并从微生物群落结构、微生物代谢物和宿主炎症反应的角度探索潜在机制。

结果

与高脂饮食对照组（FG）相比，长期抗生素干预组（L-AFG）表现出更大的体重增加，并且在脂肪含量、葡萄糖代谢和炎症标志物方面显示出进一步的失调。相反，短期抗生素干预组（S-AFG）在某些代谢参数方面显示出改善的趋势，尽管与 FG 相比，大多数这些差异未达到统计显著性。微生物群分析显示，L-AFG 表现出最严重的肠道菌群失调，其特征是持续低多样性、有益菌门（例如拟杆菌门）减少、潜在致病菌（特别是变形菌门内的大肠杆菌 - 志贺氏菌）显著扩张，以及短链脂肪酸（SCFA）水平的广泛抑制。在 S-AFG 中，观察到某些潜在有益菌属（例如梭杆菌科_UCG-002 和毛尔斯特菌属）富集的趋势，以及炎症标志物相对有利的变化；然而，整体微生物群落结构和 SCFA 水平与 FG 总体相似。

结论

在高脂饮食条件下，抗生素干预的持续时间与肠道微生物群演替模式、宿主代谢和炎症表型的改变有关。长期抗生素干预可能会加剧肠道菌群失调和代谢异常，而短期抗生素干预尽管未引起显著的代谢改善，但展示了更大的微生物恢复潜力和相对有利的炎症变化。这些发现表明，抗生素暴露持续时间可能是肠道微生物群恢复轨迹和宿主代谢反应的关键决定因素；然而，因果关系需要通过功能验证研究进一步阐明。

背景

肠道微生物群在肥胖的发生和发展中起着关键作用。先前的研究表明，抗生素给药可能通过调节肠道微生物群影响宿主的生理和病理。然而，不同持续时间的抗生素干预是否会导致不同的微生物群演替模式，以及这些模式如何与宿主代谢表型的改变相关，仍有待充分阐明。本研究旨在探讨在不同持续时间的抗生素干预下，肠道微生物群演替与宿主代谢变化之间的关联，并从微生物群落结构、微生物代谢物和宿主炎症反应的角度探索潜在机制。

结果

与高脂饮食对照组（FG）相比，长期抗生素干预组（L-AFG）表现出更大的体重增加，并且在脂肪含量、葡萄糖代谢和炎症标志物方面显示出进一步的失调。相反，短期抗生素干预组（S-AFG）在某些代谢参数方面显示出改善的趋势，尽管与 FG 相比，大多数这些差异未达到统计显著性。微生物群分析显示，L-AFG 表现出最严重的肠道菌群失调，其特征是持续低多样性、有益菌门（例如拟杆菌门）减少、潜在致病菌（特别是变形菌门内的大肠杆菌 - 志贺氏菌）显著扩张，以及短链脂肪酸（SCFA）水平的广泛抑制。在 S-AFG 中，观察到某些潜在有益菌属（例如梭杆菌科_UCG-002 和毛尔斯特菌属）富集的趋势，以及炎症标志物相对有利的变化；然而，整体微生物群落结构和 SCFA 水平与 FG 总体相似。

结论

在高脂饮食条件下，抗生素干预的持续时间与肠道微生物群演替模式、宿主代谢和炎症表型的改变有关。长期抗生素干预可能会加剧肠道菌群失调和代谢异常，而短期抗生素干预尽管未引起显著的代谢改善，但展示了更大的微生物恢复潜力和相对有利的炎症变化。这些发现表明，抗生素暴露持续时间可能是肠道微生物群恢复轨迹和宿主代谢反应的关键决定因素； however, the causal relationships require further clarification through functional validation studies.