饮食梯度与Blastocystis定植对墨西哥大学生肠道微生物群生态学的影响：一项探索性横断面研究

《Foods》：Dietary Gradient, Blastocystis Colonisation, and Gut Microbiota Ecology in Mexican University Students: An Exploratory Cross-Sectional Study

　　

肠道微生物群（gut microbiota）受饮食、宿主特征和微生物定植之间相互作用的塑造。这项探索性横断面研究（exploratory cross-sectional study）调查了41名大学生中饮食梯度（dietary gradient）、芽囊原虫（Blastocystis）定植与肠道微生物群之间的关联，其中7名（17.1%）被检出芽囊原虫定植。饮食摄入采用经过验证的食物频率问卷（food frequency questionnaire）进行评估，并根据工业化和非工业化食品的相对能量贡献得出饮食比率（diet-ratio）。肠道微生物群通过16S rRNA基因测序（16S rRNA gene sequencing）进行表征。在主要属水平分析中，包含饮食比率、年龄和体质指数（body mass index, BMI）的多变量模型与微生物群结构相关（PERMANOVA: R² = 0.090, p = 0.041），但该关联在调整腹痛后减弱，且在使用从头DADA2 ASV表（de novo DADA2 ASV table）时未保留。芽囊原虫定植与整体微生物群组成无关，但与较高的α多样性（alpha diversity）相关（Shannon: p = 0.033; Gini–Simpson: p = 0.043）。这些α多样性关联在额外调整腹痛和属水平稀化（rarefaction）后仍具有统计学显著性，但在其他敏感性分析中一致性较低。与饮食梯度相关的属水平关联在错误发现率（false discovery rate, FDR）校正后不再显著。未检测到显著的饮食比率×芽囊原虫交互作用，尽管定植参与者数量较少限制了效应修饰的评估。总体而言，这些发现提示饮食相关和芽囊原虫相关的关联可能涉及肠道微生物群的不同生态维度，并需要在更大规模的研究中得到证实。

饮食梯度与Blastocystis定植关联肠道微生物群不同生态维度：一项墨西哥大学生探索性横断面研究解读

人类肠道微生物群是一个动态且高度多样化的生态系统，对宿主代谢、免疫功能和健康维持具有重要作用。其组成和多样性受环境暴露、遗传因素和生活方式行为的复杂相互作用影响，其中饮食被认为是影响最大的环境决定因素之一。不同加工水平的饮食模式与肠道微生物群组成差异相关：富含纤维和最少加工食物的饮食通常与较高的微生物多样性和有益代谢功能相关，而以高度加工食品为主的饮食则与较低的多样性和不利的微生物特征相关。然而，饮食对微生物群的影响通常中等，并受到其他宿主和环境因素的调节。除细菌外，肠道真核生物如Blastocystis逐渐被认识到是肠道生态系统的重要组分。Blastocystis是全球人群中最常检测到的肠道微生物之一，其临床和生态学意义仍存在争议，有研究报告其与胃肠道症状相关，也有研究显示其与无症状定植和更高的细菌多样性相关。以往研究虽在同一人群中评估了饮食、Blastocystis携带与肠道微生物群，但大多将饮食和Blastocystis平行地与微生物群进行关联分析，直接评估Blastocystis定植是否改变个体水平饮食暴露与整体肠道微生物群结构之间关系的研究有限。因此，研究人员在墨西哥大学生队列中开展了这项探索性横断面研究，旨在评估饮食梯度与Blastocystis定植同肠道微生物群多样性和组成的不同维度之间的关联，并检验Blastocystis定植是否修饰饮食梯度与肠道微生物群结构之间的关系。研究结果显示，饮食梯度与Blastocystis定植可能关联于肠道微生物群的不同生态维度，为理解饮食、真核微生物定植与细菌群落之间的复杂生态关系提供了初步证据。

研究人员使用了以下主要关键技术方法：研究样本来自2021年招募的FACSA队列，最终分析纳入41名医学和营养学专业本科生。饮食摄入采用经过验证的食物频率问卷（FFQ）面对面评估，并根据工业化与非工业化食品的能量贡献构建饮食比率（diet-ratio）。粪便样本通过qPCR检测Blastocystis，阳性样本采用STS-PCR进行亚型鉴定。肠道微生物群通过16S rRNA基因V3–V4区测序表征，使用QIIME2/DADA2处理，经SILVA闭式参考聚类后在属水平分析。统计方法包括CLR变换、Aitchison距离、PERMANOVA、db-RDA、Spearman相关及FDR校正等。研究结果如下：

3.1 研究人群特征：最终分析样本包括41名大学生，平均年龄21.20±1.35岁，平均BMI为25.10±4.72 kg/m²，男性占26.8%，女性占73.2%。Blastocystis定植者7名（17.1%），非定植者34名（82.9%）。能量摄入报告评估显示，85.4%为合理报告者。

3.2 基于食物组的饮食梯度：饮食比率呈连续分布，工业化与非工业化成分之间无相关性（Pearson r = ?0.007, p = 0.965），表明二者代表独立的饮食维度。饮食比率与工业化成分正相关（r = 0.710, p < 0.001），与非工业化成分负相关（r = ?0.710, p < 0.001）。按三分位数分为低、中、高工业化水平三组。

3.3 肠道微生物群整体结构：基于CLR变换数据的PCoA显示参与者间微生物组成存在较大变异性，各饮食梯度三分组间存在重叠但仍有异质性，提示需用多变量模型正式评估关联。

3.4 饮食梯度、宿主变量与肠道微生物群结构的关联：包含饮食比率、年龄和BMI的简化模型与肠道微生物群整体结构显著相关（PERMANOVA: R² = 0.090, F = 1.22, p = 0.041），db-RDA亦显著（F = 1.22, p = 0.041）。但包含性别、Blastocystis等变量的完整模型不显著（R² = 0.139, F = 1.13, p = 0.097）。调整腹痛后该关联不再显著。排除能量报告不合理者后结果相似（p = 0.038）。使用de novo DADA2 ASV表时结果不显著（p = 0.126），稀化后R²相似但p值边缘（p = 0.054）。

3.5 饮食梯度与肠道微生物群结构的关系：db-RDA排序图显示饮食梯度和宿主变量共同影响样本分布，但各饮食组间存在较大重叠。α多样性在饮食梯度三分组间无显著差异（Shannon: p = 0.120; Gini–Simpson: p = 0.127）。

3.6 Blastocystis作为一种生态因素的作用：包含Blastocystis、饮食比率、年龄和BMI的模型与微生物群结构无显著关联（PERMANOVA: R² = 0.114, F = 1.16, p = 0.074）。在Blastocystis阳性样本中，检测到ST3单独或与ST5混合，另4份样本未能分配至目标亚型。

3.7 饮食梯度与Blastocystis的交互作用：未检测到显著的饮食比率×Blastocystis交互作用（整体交互模型p = 0.152；交互项p = 0.714），但定植者数量少限制了效应修饰的可靠评估。

3.8 与饮食梯度相关的分类群：属水平Spearman相关分析发现若干名义相关（未校正p < 0.05），如Flavonifractor、Bacteroides等与饮食比率负相关，UCG-005、NK4A214_group等正相关，但经FDR校正后均无显著关联。这些属水平结果应视为探索性。

3.9 α多样性与Blastocystis定植：定植者显示更高的α多样性，Shannon指数中位数在定植组为2.844（IQR: 2.748–2.885），非定植组为2.510（IQR: 2.232–2.780）（Wilcoxon p = 0.033）；Gini–Simpson指数分别为0.891（IQR: 0.880–0.897）和0.837（IQR: 0.769–0.891）（p = 0.043）。多变量线性回归调整饮食比率、年龄、BMI和性别后，Blastocystis定植仍与Shannon（β = 0.398, 95% CI: 0.074–0.722, p = 0.018）和Gini–Simpson（β = 0.075, 95% CI: 0.011–0.139, p = 0.023）正相关。敏感性分析中，稀化后仍显著，但de novo ASV表和逐次剔除分析中一致性不一。β多样性分析显示定植与非定植者之间微生物组成无显著差异。

讨论部分指出，饮食梯度与年龄、BMI共同关联于微生物群β多样性，但关联强度中等且对协变量调整和特征表表示敏感；Blastocystis定植与更高的α多样性相关，且在调整腹痛后仍显著，但受限于定植者数量小和部分敏感性分析结果不稳健。未检测到交互作用，但不能排除因功效不足。研究局限性包括样本量小、横断面设计、Blastocystis检测基于单次粪便样本、亚型分配不完全、缺少益生菌和布里斯托大便量表信息等。研究结论可翻译为：本研究考察了墨西哥大学生队列中饮食梯度、年龄、体质指数、Blastocystis定植与肠道微生物群组成之间的关系。总体而言，饮食相关和Blastocystis相关的关联可能体现在肠道微生物群的不同生态维度，但其效应大小和稳健性需要在更大且更多样化的人群中通过纵向设计加以证实。