《Frontiers in Nutrition》：Associations of body fat percentage-based obesity with depression and comorbidity-related gut microbiota features in college students
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引言： 基于体脂率（body fat percentage, BFP）定义的肥胖与大学生抑郁之间的关联尚不明确，且该共病状态下的肠道菌群改变尚未被充分表征。
方法： 研究共招募906名大学生，以考察肥胖与抑郁共病的患病率，以及基于体脂率定义的
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引言： 基于体脂率（body fat percentage, BFP）定义的肥胖与大学生抑郁之间的关联尚不明确，且该共病状态下的肠道菌群改变尚未被充分表征。
方法： 研究共招募906名大学生，以考察肥胖与抑郁共病的患病率，以及基于体脂率定义的肥胖与抑郁之间的关联。采用Logistic回归进行关联分析。随后，研究人员选取104名在各组间年龄和性别分布均衡的参与者，将其分为四组：肥胖伴抑郁组（G1）、非肥胖伴抑郁组（G2）、肥胖不伴抑郁组（G3）和非肥胖不伴抑郁组（G4）。粪便样本通过16S rRNA基因测序进行分析。
结果： 肥胖与抑郁共病的患病率为9.71%。在校正协变量后，基于体脂率定义的肥胖与抑郁显著相关（OR = 1.62，95% CI：1.10–2.38）。肠道菌群分析显示，各组间α多样性无显著差异，而G1组与G4组之间的β多样性差异显著（P < 0.05）。描述性分类学谱提示多个属的相对丰度存在差异（例如，G1组中阿克曼氏菌属（Akkermansia）降低，梭杆菌属（Fusobacterium）和柯林斯菌属（Collinsella）升高）。基于PICRUSt的功能预测提示G1组与其他组之间存在推断的微生物代谢通路差异，包括与G2组和G4组相比，脂多糖生物合成通路预测丰度更高。
讨论： 基于体脂率定义的肥胖与大学生抑郁相关。微生物组研究结果属于探索性发现，提示肥胖与抑郁共病可能与肠道微生物组成及预测功能潜力的差异相关。未来需要更大规模的纵向研究，并纳入直接的功能和炎症指标测量。
论文解读文章
一、研究背景与意义
抑郁和肥胖是全球范围内两大主要公共卫生挑战，在青少年尤其是大学生群体中的患病率持续攀升。已有系统综述和荟萃分析显示，中国大学生抑郁患病率高达34.7%，中重度抑郁与自杀意念风险增加相关。与此同时，基于中国学生体质与健康调查五轮数据的研究表明，大学生超重和肥胖合并患病率已从3.7%上升至14.0%。抑郁与肥胖经常共存并呈现双向关联：抑郁与肥胖发生风险增加约50%相关，而肥胖同样与后续抑郁症状风险升高相关。两者共存可能比单独任一状况带来更差的生活质量和更大的身心负担。大学生因学业压力、生活不规律、经济困难和职业不确定性等因素，可能更易受到该共病的影响。
在肥胖定义方面，体重指数（body mass index, BMI）虽是最广泛使用的人体测量指标，但无法区分脂肪量与瘦体重，可能导致肥胖分类错误。《柳叶刀》糖尿病与内分泌学委员会提出了更全面的诊断框架，强调过量脂肪对器官和组织的直接效应。体脂率（body fat percentage, BFP）被强调为评估脂肪堆积更准确的指标之一，尤其在临床环境中。然而，基于体脂率定义的大学生抑郁-肥胖共病患病率尚不清楚。
在生物学机制层面，越来越多的证据提示抑郁和肥胖可能共享共同的生物学通路。肠道菌群作为由数万亿微生物组成的复杂群落，已成为两种疾病病理生理学的潜在整合纽带。在肥胖中，肠道菌群失调和肠道屏障功能受损已被一致证实；肥胖个体被报道携带比瘦者具有更强促炎潜力的细菌类群。类似地，抑郁也与肠道菌群失调相关，包括微生物多样性降低和特定类群丰度改变。这些发现支持肠道菌群在肥胖和抑郁中的关键作用，并提示两种疾病可能共享菌群相关机制，包括慢性炎症、下丘脑-垂体-肾上腺轴失调和代谢紊乱。既往研究已在墨西哥共病肥胖和抑郁症状的成人中鉴定出主要属于厚壁菌门（Firmicutes）的八个分类学生物标志物，但大学生肥胖与抑郁共病的肠道菌群特征仍知之甚少。
因此，本研究旨在考察基于体脂率定义的肥胖与大学生抑郁之间的关联，并表征与其共病相关的肠道菌群改变。
二、主要技术方法
本研究采用横断面研究设计，于2023年9月在中国银川开展。采用分层随机整群抽样选取三所高校，按年级和专业分层后随机抽取39个班级，最终纳入906名受试者。随后从初始队列中选取104名参与者，使四个表型组间年龄和性别分布大致可比，并采集粪便样本。体脂率通过生物电阻抗分析法（bioelectrical impedance analysis, BIA）使用InBody 370系统直接获取，肥胖定义为男性体脂率≥25%、女性≥30%。抑郁采用9项患者健康问卷（Patient Health Questionnaire-9, PHQ-9）评估，总分≥10判定为抑郁。粪便样本DNA提取后进行16S rRNA基因V3-V4区扩增，在DNB G99平台进行双端测序。生物信息学分析采用QIIME评估α多样性，主坐标分析（PCoA）和相似性分析（ANOSIM）评估β多样性，LEfSe和ANCOM-BC2用于差异菌群筛选，PICRUSt用于预测KEGG功能通路。统计分析使用SPSS 27.0和R 4.5.2，采用Logistic回归模型考察体脂率定义的肥胖与抑郁的关联。
三、研究结果
3.1 参与者特征
研究共纳入906名大学生（男性354名，女性552名），平均年龄19.89岁。G1、G2和G3的总体患病率分别为9.71%、8.28%和28.37%。肥胖学生中抑郁患病率高于非肥胖学生（25.51% vs. 13.37%）。四组在年龄、性别、学业负担、睡眠质量、吸烟状况和体力活动方面存在显著差异，而饮酒状况无显著差异。
3.2 肥胖与抑郁的关联
Logistic回归分析显示，在未调整模型中，体脂率定义的肥胖与抑郁显著相关（OR = 2.22，95% CI：1.57–3.13，P < 0.05）。调整年龄、性别、学业负担、饮酒和吸烟后，关联仍显著（OR = 1.58，95% CI：1.09–2.29，P < 0.05）。进一步调整睡眠质量和体力活动后，关联未发生实质性改变（OR = 1.62，95% CI：1.10–2.38，P < 0.05）。按性别分层分析中，该关联在女性中保持显著。
3.3 肠道菌群描述
3.3.1 α多样性和β多样性：各α多样性指数（包括Shannon、Simpson、Chao1和ACE）在G1组与三个对照组之间均无显著差异（P > 0.05）。基于Bray-Curtis距离的PCoA分析显示，G1组与G4组之间微生物群落结构存在显著差异（P < 0.05），而G1组与G2组（P = 0.063）及G1组与G3组（P = 0.156）之间无显著差异。
3.3.2 肠道菌群组成分析：在门水平上，厚壁菌门（Firmicutes）、放线菌门（Actinobacteriota）和拟杆菌门（Bacteroidota）是四组中的优势菌门。与G2组相比，G1组拟杆菌门和梭杆菌门（Fusobacteriota）丰度较高，放线菌门较低。与G3组和G4组相比，G1组放线菌门和梭杆菌门较高，厚壁菌门较低。在属水平上，布劳特氏菌属（Blautia）、拟杆菌属（Bacteroides）、双歧杆菌属（Bifidobacterium）、粪杆菌属（Faecalibacterium）、巨单胞菌属（Megamonas）、瘤胃球菌属（Ruminococcus）等为主要优势菌属。G1组与G3组相比，阿克曼氏菌属（Akkermansia）、粪球菌属（Coprococcus）、粪杆菌属和瘤胃球菌属较低；与G4组相比，布劳特氏菌属、粪球菌属、粪杆菌属和瘤胃球菌属较低。
3.3.3 候选判别菌群：LEfSe分析作为探索性方法识别组间差异贡献最大的菌群。在G1组与G4组比较中，G1组中包括粪拟杆菌（Bacteroides faecis）、螺旋梭菌（Clostridium spiroforme）、劳森氏菌属（Lawsonella）、丙酸杆菌目（Propionibacteriales）、丁酸单胞菌属（Butyricimonas）等10个分类群被识别为候选判别特征。但经FDR校正后，这些菌群均未保持统计学显著，因此LEfSe结果应视为探索性和假设生成性的。
3.3.4 功能预测分析：PICRUSt预测显示，与G2组相比，G1组有5条预测KEGG通路丰度较高，包括脂多糖生物合成（ko00540）、D-精氨酸和D-鸟氨酸代谢（ko00472）等。与G4组相比，G1组多条预测通路丰度较高，包括磷酸转移酶系统（PTS, ko02060）、脂多糖生物合成（ko00540）、硫辛酸代谢（ko00785）等。
四、讨论与结论
本研究发现大学生中肥胖与抑郁共病率为9.71%，体脂率定义的肥胖与抑郁风险升高相关，该关联在女性中尤为显著。在微生物组亚组中，α多样性无组间差异，而β多样性在共病组与健康对照组间存在显著差异。共病组在属水平上表现出梭杆菌属和柯林斯菌属相对丰度升高，阿克曼氏菌属和粪球菌属降低。功能预测提示共病组脂多糖生物合成通路预测丰度较高，与炎症相关的微生物模式一致，但该解释仍属探索性。
柯林斯菌属此前已被研究关联至炎症活性和肠道通透性改变；梭杆菌属中的具核梭杆菌（Fusobacterium nucleatum）在实验研究中与促炎信号和肠道炎症相关；阿克曼氏菌属中的嗜黏蛋白阿克曼氏菌（Akkermansia muciniphila）与肠道屏障完整性和免疫调节相关；粪球菌属作为产丁酸盐菌属，可能与抑郁相关微生物组谱有关。脂多糖（lipopolysaccharide, LPS）作为革兰氏阴性菌外膜的主要成分，可激活Toll样受体4并促进促炎细胞因子释放，还可能通过激活吲哚胺2,3-双加氧酶（IDO）改变色氨酸代谢，减少中枢神经系统5-羟色胺（5-HT）可用性，从而可能促进抑郁症状。
本研究存在以下局限性：横断面设计无法进行因果推断；微生物组亚组样本量较小，统计效能有限；微生物组各组仅均衡了年龄和性别，饮食摄入等潜在混杂因素未评估和控制；抑郁仅以PHQ-9≥10定义，未使用其他工具进行全面评估；炎症生物标志物未测量，微生物功能是基于16S rRNA数据预测而非直接测定；参与者来自中国西北地区，结果推广性受限。
研究结论：本研究发现相当比例的大学生存在肥胖与抑郁共病，且基于体脂率定义的肥胖与抑郁相关。肥胖与抑郁共病还与肠道微生物组成和预测功能潜力的探索性差异相关；然而，在FDR控制的ANCOM-BC2分析中，没有菌群保持显著，功能发现基于PICRUSt预测。这些观察结果不能建立因果关系或炎症激活。未来需要更大规模的纵向研究，纳入详细饮食评估、直接炎症测量、宏基因组学和代谢组学，以阐明这些关系。
