肠道微生物群从含糖饮料的转变与糖尿病风险增加有关
在《细胞代谢》最近发表的一项研究中,研究人员研究了含糖饮料摄入量与肠道微生物介导的血清代谢水平变化之间的关系,这种变化可能会降低患糖尿病的风险。含糖饮料如何导致糖尿病?摄入含糖饮料与患糖尿病的风险增加有关。除了糖尿病本身之外,饮用含糖饮料还与多种增加这种代谢疾病风险的因素有关,包括体重过度增加、胰岛素抵抗、炎症和血脂异常。在美国,已经实施了各种政策、法规和运动来减少含糖饮料的摄入量。尽管这些努力显着减少了他们的摄入量,...
肠道微生物群从含糖饮料的转变与糖尿病风险增加有关
在最近发表的一项研究中细胞代谢研究人员正在研究含糖饮料摄入量与肠道微生物介导的血清代谢水平变化之间的关系,这可能会降低患糖尿病的风险。
含糖饮料如何导致糖尿病?
摄入含糖饮料与患糖尿病的风险增加有关。除了糖尿病本身之外,饮用含糖饮料还与多种增加这种代谢疾病风险的因素有关,包括体重过度增加、胰岛素抵抗、炎症和血脂异常。
在美国,已经实施了各种政策、法规和运动来减少含糖饮料的摄入量。尽管这些努力显着减少了成年人的摄入量,但含糖饮料占成年人过量糖摄入量的 48%。
最近的证据表明,含糖饮料改变肠道微生物组的组成可能会减弱含糖饮料摄入量与糖尿病风险之间的关联。具体来说,在几种动物模型中,果糖和葡萄糖的摄入导致微生物多样性减少、粪便脂肪链脂肪酸(SCFA)降低以及促炎细菌增殖增加。
尽管有这些报告,但很少有研究整合肠道微生物组和血液代谢组数据来调查糖尿病风险与含糖饮料消费之间关联的机制。
关于该研究
在当前的研究中,研究人员正在研究含糖饮料是否会改变肠道微生物群组成和循环代谢物,以及这些变化如何与代谢特征和糖尿病风险相关。
美国的某些少数群体与更多的含糖饮料消费和更高的糖尿病负担有关。当前的分析使用正在进行的基于人口的西班牙裔社区健康研究/拉丁裔研究的数据选择了美国西班牙裔/拉丁裔人口。
当前的研究包括 2,970 名具有可用肠道微生物组数据的研究参与者。为了检查血清代谢物与含糖饮料摄入量和代谢特征的关联,分析中纳入了 6,115 名具有饮食和血清代谢数据的参与者。
重要观察
含糖饮料的摄入与九种肠道微生物丰度的改变有关,其中七种和两种分别与含糖饮料的摄入呈负相关和正相关。特别指出的是博氏梭菌和Anaerostipes Caccae。
总共 179 种循环代谢物与这 9 种丰度发生变化的微生物物种的肠道微生物评分相关。在这些代谢物中,有 56 种与含糖饮料摄入相关,肠道微生物群的评分方向一致。这些代谢物包括甘油磷脂、氨基酸衍生物、芳香族氨基酸衍生物和苯硫酸盐衍生物。
较高的甘油磷脂水平和支链氨基酸代谢物与较差的代谢特征相关。相比之下,较高水平的芳香氨基酸代谢物和苯硫酸盐代谢物与更有利的代谢性状相关。
在研究随访期间,较高的甘油磷脂水平和支链氨基酸代谢物以及较低的芳香族代谢物与较高的糖尿病风险相关。
研究局限性
当前研究的显着局限性包括收集不同时间点的肠道微生物组样本和饮食数据,这可能会导致观察到的关联性减弱,因为参与者的饮食习惯和肠道微生物组可能会随着时间的推移而发生变化。此外,三年的短暂随访使研究人员无法清楚地确定肠道微生物群与既往糖尿病之间的关联。
当前研究中使用的代谢组学方法无法测量所有代谢物,包括 SCFA,通常使用气相色谱-质谱法进行测量。此外,由于缺乏考虑西班牙裔/拉丁裔背景、性别和社会经济地位的分析,研究人员无法确定这些其他因素如何影响含糖饮料摄入量、肠道微生物组组成和血液代谢水平之间的关联。
未来方向
研究结果强调了肠道微生物群和相关循环代谢物谱在影响含糖饮料摄入与糖尿病风险之间关联机制方面的潜在作用。尽管如此,还需要对其他人口群体进行更多研究,以阐明含糖饮料摄入量、肠道微生物群组成、循环代谢物水平和患糖尿病风险之间的关系。
之前研究含糖饮料摄入量与肠道微生物群组成之间关系的研究使用了 16S 核糖体核糖核酸 (RRNA) 测序,该方法不是高通量方法且分辨率较低。相比之下,当前研究中的研究人员使用宏基因组鸟枪测序,甚至可以识别低包膜细菌并提供物种级别的分类数据。
尽管存在这些差异,但该研究结果与之前的研究一致,表明含糖饮料的摄入与产生有益代谢物的细菌的丰度较低以及利用葡萄糖和果糖生长的细菌的丰度较高有关。此外,某些细菌的含糖饮料频率与血液代谢水平的变化有关。
尽管其中一些代谢物与较差的代谢特征和较高的糖尿病风险相关,但在调整参与者的体重指数(BMI)后,这些关联被减弱。因此,肥胖的存在可能介导含糖饮料摄入、血清代谢物和糖尿病风险之间的关系。
资料来源:
- Zhang, Y., Luo, K., Peters, B. A., et al. (2025). Sugar-sweetened beverage intake, gut microbiota, circulating metabolites, and diabetes risk in Hispanic Community Health Study/Study of Latinos. Cell Metabolism. doi:10.1016/j.cmet.2024.12.004