Nature子刊 | 饮食与肠道菌群关系的最新综述！！

以色列学者Eran Elinav等人于2018年9月27日在《Nature Reviews Gastroenterology & Hepatology》上发表题目为《You are what you eat: diet, health and the gut microbiota》的综述。该综述详细讨论了饮食对肠道菌群及机体健康的影响。

综述摘要

自从过去十年微生物组研究的复兴以来，对于影响人类肠道中常驻微生物的结构和功能的因素方面积累了许多见解。在涉及的多种宿主-内源性和宿主-外源性因素中，饮食可作为决定肠道微生物群落结构和功能的关键因素。通过将膳食信号引入宿主与其微生物群之间的关系，所摄入的营养可维持体内平衡或导致疾病易感性。

在此，我们总结了饮食成分对肠道微生物群的影响的相关概念，突出了饮食-微生物群串扰的主要原则。然后，我们讨论了膳食和微生物因子之间相互作用引起的健康益处和有害后果。最后，我们提出了在寻求将微生物组数据纳入饮食规划时所产生的希望和挑战，并描绘了营养领域在采用这些新概念时所面临的预期革命。

综述重点

  • 工业化国家和发展中国家常见的多因素疾病通常与饮食有关，但目前针对其治疗和预防的营养方法的效果有限。

  • 饮食成分和数量在塑造人类微生物群组成和功能方面发挥着重要作用。

  • 营养素和微生物之间复杂的相互作用决定了宿主健康的有益或有害结果。

  • 研究报告强调了几种营养素，代谢物和微生物对宿主健康可能有益和有害，这种互相矛盾的结果可能源于研究与个体差异之间的方法学差异。

  • 个性化营养是一种新兴的数据驱动方法，可能在各种临床环境中为个体量身定制饮食。

 文中主要图片说明

图1 | 在不同的年龄段饮食调节肠道微生物群概况。饮食在整个人类生命中都会影响肠道细菌结构和功能。微生物改变反映了不同时间对营养变化的适应性：昼夜振荡对应于睡眠-觉醒和禁食-喂养;食物成分和数量的主要变化（主要为低纤维，高脂肪或高蛋白质饮食）引发微生物群的短暂转变，其持续时间长于饮食扰动的持续时间;长期的饮食习惯不会导致肠道微生物群发生较大变化。蓝线表示在某个时间点微生物群组成结构与成年期间微生物群稳态结构的相似程度（β多样性）。红线表示粪便微生物丰富度（α-多样性）。背景颜色表示每个阶段的典型菌群丰度。请注意，由于人类中微生物群组成的高度可变性和研究之间的差异，这些微生物群模式仅是概念性的，并非旨在提供个性化水平的精确表示。

图2 | 代谢综合征中的微生物-饮食相互作用。常见的膳食成分通过肠道微生物群代谢并产生调节宿主代谢（例如在动脉粥样硬化中）的代谢物（例如，膳食胆碱和三甲胺（TMA））。同时，饮食改变了微生物群的组成并因此改变了微生物代谢产物，其中一些对宿主会产生有益或有害的影响（例如，脂肪，脂多糖（脂多糖）和内毒素血症）。一些相互作用局限于肠道（例如，纤维，短链脂肪酸（SCFAs）和肠道糖异生），而其他作用则有系统性效果（例如，脂肪，乙酸盐和抗胰岛素性（IR））。橙色线表示促进代谢综合征（MetS）的相互作用，绿线表示保护免受MetS的相互作用。虚线表示全身效应。CCL2：CC-趋化因子配体2; FMO：含黄素的单加氧酶; GPR41：G蛋白偶联受体41; GSIS：葡萄糖刺激的胰岛素分泌; TLR4：Toll样受体4; 氧化三甲胺：三甲胺N-氧化物; UCP1：线粒体棕色脂肪解偶联蛋白1; WAT：白色脂肪组织。

图3 | 利用食物-微生物群轴的治疗原则。饮食以人的特定方式与人类“共生体”（holobiont）相互作用。从宿主及其常驻微生物群中获取多个参数可以帮助设计精确的饮食干预，其包括食物量，成分和时间。这些干预措施可用于各种医学病症的预防或治疗目的，以及评估预后，预测饮食干预成功的可能性以及监测对干预的临床反应。营养从“一般化”转变为“个性化”的范式转变值得定期重新评估宿主和微生物群参数，因为它们在饮食干预本身或由于其他环境因素后易于不断变化。

表1 | 饮食- 微生物组- 健康串扰的复杂性

注：大量营养素，微量营养素和食品添加剂与微生物群相互作用，以改变特定属的丰度或微生物代谢物，从而对宿主健康产生相当大的影响。在这个复杂的网络中，大多数食物成分和微生物是多方面的，对宿主显示出有益和有害的影响。细菌和介质上的箭头表示在摄入营养素后观察到丰度的增加或减少。部分细菌前没有箭头表明当在该细菌存在下摄入营养素时，会观察到代谢物，介质变化或疾病风险。问号表示没有相关细菌或介体的描述。CMC：羧甲基纤维素; GSIS：葡萄糖刺激的胰岛素分泌; IGN：肠道糖异生; NAS，无热量人造甜味剂; P80，聚山梨醇酯-80; IQ和7-OHIQ分别为：2-氨基-3-甲基-3H-咪唑并[4,5-f]喹啉及其7-酮衍生物; PhIP，2-氨基-1-甲基-6-苯基咪唑并（4,5-b）吡啶; UCP1，线粒体棕色脂肪解偶联蛋白1. a：对宿主健康有害的相关物。b：对宿主健康有益的相关物。

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