導讀
心臟代謝疾?。–MD），如2型糖尿病和心血管疾病，對全球的疾病發(fā)病率和死亡率都有重要影響。腸道微生物群已經(jīng)成為一個(gè)潛在的靶點(diǎn)，使我們有可能通過(guò)飲食干預來(lái)調節CMD風(fēng)險。飲食干預已經(jīng)被證明可以顯著(zhù)改變腸道微生物群的組成和功能。此外，一些飲食衍生的微生物代謝物能夠調節人體新陳代謝，從而改變CMD風(fēng)險。因此，可以影響腸道微生物群組成和功能的飲食干預措施是降低CMD風(fēng)險的一種有希望的、新穎而經(jīng)濟的方法。研究表明，可發(fā)酵碳水化合物會(huì )對腸道微生物群的組成和功能產(chǎn)生有益影響，而高動(dòng)物蛋白質(zhì)和高脂肪會(huì )對腸道微生物群的功能和組成產(chǎn)生負面影響。這篇綜述在聚焦CMD的背景下，概述了宏量營(yíng)養素（即碳水化合物、蛋白質(zhì)和脂肪）和飲食模式（例如素食和地中海飲食）對腸道微生物群組成和功能的影響。
論文ID
原名：A Crucial Role for Diet in the Relationship Between Gut Microbiota and Cardiometabolic Disease
譯名：飲食在腸道微生物群和心臟代謝疾病的關(guān)系中發(fā)揮重要作用
期刊：Annual Review of Medicine
影響因子：9.716
發(fā)表時(shí)間：2020.1
通訊作者：Max Nieuwdorp
通訊作者單位：阿姆斯特丹大學(xué)醫學(xué)中心
主要內容
心臟代謝病是一個(gè)新興的術(shù)語(yǔ)，主要包括2型糖尿病和心血管疾病。這個(gè)術(shù)語(yǔ)強調了這些疾病之間的密切聯(lián)系，即CMD是代謝綜合征的典型后果（或稱(chēng)晚期階段），而代謝綜合征是CMD風(fēng)險增加相關(guān)的一系列臨床發(fā)現。
CMD是全球發(fā)病率和死亡率的主要貢獻者。WHO最近發(fā)表的一份報告估計，全球有31%的死亡病例是與CMD有關(guān)。因此，為治療或預防CMD，優(yōu)化現有策略和開(kāi)發(fā)新穎策略是非常有必要的。
多因素病因學(xué)說(shuō)使得CMD的早期發(fā)現、預測、預防和治療變得異常復雜。腸道微生物群是CMD病理生理學(xué)中的一個(gè)新鮮角色，通常被稱(chēng)為額外器官，是由數以萬(wàn)億計與宿主處于共生狀態(tài)的微生物組成的。腸道微生物群已被證明會(huì )影響宿主的新陳代謝和CMD發(fā)育，例如通過(guò)影響宿主免疫系統或從膳食成分中產(chǎn)生生物活性代謝物（例如，來(lái)自蛋白質(zhì)的三甲胺N-氧化物或來(lái)自膳食纖維的短鏈脂肪酸）。眾多人群隊列研究表明，腸道微生物群組成的不平衡，特別是細菌基因的數量和多樣性減少，與肥胖和CMD的發(fā)展有關(guān)。事實(shí)上，肥胖患者的特點(diǎn)就是微生物多樣性以及豐富度降低。在超重/中度肥胖患者中，微生物基因豐富度低與BMI增加以及代謝紊亂（包括慢性低度炎癥和胰島素抵抗）相關(guān)。并且，23-40%超重患者的腸道微生物群多樣性降低，而病態(tài)肥胖患者的腸道微生物群多樣性降低的達到75%。此外，肥胖患者的特點(diǎn)還有促炎特性的細菌菌株增多。
腸道微生物群的組成和功能受許多因素調節，如飲食、種族、過(guò)去或現在的藥物使用、吸煙和性別。飲食是腸道微生物群形成的主要因素之一，可以迅速改變腸道微生物群，如一項人群短期飲食干預研究（5天）所示，短期飲食干預引起了腸道微生物群組成的劇烈變化。此外，還有幾項人群研究表明，飲食干預可以影響腸道微生物群的組成和功能并改變CMD風(fēng)險，這主要是通過(guò)腸道微生物群產(chǎn)生的微生物源性代謝物。
眾所周知，促進(jìn)減肥的飲食干預可以降低CMD風(fēng)險。但需要認識到的是大多數人并不能長(cháng)期保持這樣減輕了的體重。改變腸道微生物群組成和/或功能的飲食干預提供了一種預防CMD或減輕已受影響指標的非藥理學(xué)方法，使這種飲食干預比傳統減肥更持久。然而，多個(gè)研究表明，飲食干預對于腸道微生物群組成和/或功能以及隨后的CMD風(fēng)險方面具有高度的個(gè)體異質(zhì)性。這些發(fā)現表明這類(lèi)飲食干預需要個(gè)性化定制，而基線(xiàn)腸道微生物群組成將預測哪些人可以受益于飲食干預。
通過(guò)腸道微生物群將飲食與CMD風(fēng)險/發(fā)展聯(lián)系起來(lái)的研究在設計上大多是關(guān)聯(lián)研究。重要的是，人類(lèi)糞便微生物群移植（FMT）研究在嚙齒類(lèi)動(dòng)物中證明了飲食、腸道微生物群和CMD發(fā)育之間存在因果關(guān)系。然而，設計人體營(yíng)養研究是一個(gè)復雜的挑戰，目前還不清楚什么樣的飲食或飲食模式最適合改變腸道微生物群，以改善宿主的整體健康，特別是心臟代謝健康。這篇綜述旨在為研究特定宏量營(yíng)養素或飲食模式通過(guò)腸道微生物群影響CMD的飲食研究提供支持。
圖1 宏量營(yíng)養素通過(guò)調節腸道微生物群影響心臟代謝疾?。–MD）的風(fēng)險。
三大營(yíng)養素（即碳水化合物、蛋白質(zhì)和脂肪）改變腸道微生物群的組成和/或功能，從而影響CMD風(fēng)險。以下是研究的最好途徑，但也可能存在其他途徑。（a）含有左旋肉堿或組氨酸的膳食動(dòng)物蛋白質(zhì)被腸道微生物群轉化，最終分別產(chǎn)生三甲胺氮氧化物（TMAO）和咪唑丙酸鹽（ImP）。這些代謝物已經(jīng)被證明會(huì )增加CMD的風(fēng)險。（b）腸道微生物群利用膳食碳水化合物（主要是纖維）產(chǎn)生有益的短鏈脂肪酸（SCFAs）——丁酸鹽、丙酸鹽和醋酸鹽，這些都已被證明可以降低CMD風(fēng)險。（c）膳食脂肪通過(guò)增加腸道通透性引起全身性輕度炎癥增加，這是CMD的一個(gè)公認的危險因素。腸道通透性增加可促進(jìn)細菌壁成分脂多糖（LPS）的通過(guò)，LPS可增加全身炎癥并改變腸道黏膜免疫反應。飲食模式（如vegetarian/vegan飲食、地中海式飲食）的特點(diǎn)是優(yōu)先攝入特定的宏量營(yíng)養素，因此在腸道微生物群調節和CMD風(fēng)險改變方面將遵循上述相同的途徑。
設計飲食研究
這里介紹幾種營(yíng)養干預研究的設計。一種方法是關(guān)注宏量營(yíng)養素（即碳水化合物、脂肪和蛋白質(zhì)）。這也是目前營(yíng)養指南構建健康食物攝入量建議，以及大多數研究調查飲食對腸道微生物群影響的方法。這種簡(jiǎn)化學(xué)方法源自于大多數人患有特定營(yíng)養缺乏癥的特殊時(shí)期（例如，缺乏維生素C導致壞血?。?。然而，這種方法在確定特定宏量營(yíng)養素的影響和進(jìn)行假設生成實(shí)驗時(shí)是非常有用的。這些研究的一個(gè)重要缺點(diǎn)是替代效應：當我們采用專(zhuān)注于特定宏量營(yíng)養素的等熱量飲食時(shí)，我們不可避免地會(huì )影響宏量營(yíng)養素的組成。例如，在比較高蛋白和低蛋白飲食時(shí)，人們也在比較低碳水化合物/低脂肪飲食與高碳水化合物/高脂肪飲食。
在解釋飲食干預通過(guò)腸道微生物群影響人類(lèi)健康表型的研究結果時(shí)，必須考慮替代效應的潛在混淆作用。例如，關(guān)注腸道微生物群產(chǎn)生的有益短鏈脂肪酸（SCFAs）的研究往往側重于將纖維攝入作為飲食干預。然而，SCFAs也可以由氨基酸產(chǎn)生。因此，在解釋飲食干預研究結果時(shí)，考慮到所有宏量營(yíng)養素的攝入是至關(guān)重要的，尤其是關(guān)于腸道微生物群的研究，因為所有宏量營(yíng)養素都會(huì )影響腸道微生物群的組成和功能。
另一種營(yíng)養研究設計是關(guān)注飲食模式，例如素食或地中海飲食。飲食模式研究信息豐富，因為它們代表了一種更全面的營(yíng)養攝入方法，并且在干預情況下更容易維持。然而，這種設計的一個(gè)重要缺點(diǎn)是難以控制膳食攝入量（即宏量營(yíng)養素的總組成）。此外，同一飲食模式的多種定義使這些研究的可比性變得更加復雜。
以宏量營(yíng)養素為重點(diǎn)的飲食研究
1. 碳水化合物
碳水化合物在腸道微生物群組成和功能中的作用以及進(jìn)而對人體心臟代謝健康的影響，是當前文獻中大多數飲食干預研究的焦點(diǎn)。腸道微生物群可攝取的碳水化合物主要是膳食纖維。膳食纖維能夠抵抗宿主消化系統的分解，因此不能被小腸吸收并出現在結腸中。
膳食纖維的分解以及宿主對膳食纖維衍生物的利用取決于腸道微生物群的碳水化合物發(fā)酵過(guò)程。例如，關(guān)鍵的微生物代謝物——SCFAs。腸道微生物群產(chǎn)生的三種主要SCFAs分別是丁酸鹽、丙酸鹽和醋酸鹽。一些研究表明，這些SCFAs對CMD是有益的。
在2型糖尿病患者中進(jìn)行的一項隨機對照臨床試驗揭示了飲食干預對腸道微生物群和CMD風(fēng)險的作用。在這項研究中，與對照組相比，高纖維飲食受試者的HbA1c、血脂水平和體重顯著(zhù)降低。高纖維飲食還通過(guò)促進(jìn)SCFA產(chǎn)生菌株的豐度和多樣性引起丁酸水平（SCFAs的一種）的增加，SCFAs可通過(guò)增加腸源性葡萄糖調節激素——胰高血糖素樣肽-1（GLP-1）和肽YY（提高飽腹感）的產(chǎn)生，在葡萄糖穩態(tài)中發(fā)揮有益作用。有趣的是，高纖維飲食組的腸道微生物群的豐富度降低了。盡管這一發(fā)現與當前的認知背道而馳，即腸道微生物群多樣性高與CMD臨床結果改善相關(guān)(一項里程碑式的研究顯示微生物基因計數高與CMD呈負相關(guān))。但在這個(gè)研究中，對降低CMD風(fēng)險的影響更大的應該是SCFA產(chǎn)生菌株，而非腸道微生物群多樣性。為解決因果關(guān)系，該研究將兩個(gè)飲食組的2型糖尿病患者的糞便樣本移植（FMT）到無(wú)菌小鼠腸道中。接受高纖維組FMT小鼠的空腹血糖水平低于接受對照組FMT小鼠。重要的是，受試小鼠的腸道微生物群組成與捐贈者的組成相當，進(jìn)一步強化了這一過(guò)程是由腸道微生物群驅動(dòng)的觀(guān)念。因此，堅持富含纖維的飲食是增加SCFA水平和降低CMD風(fēng)險的簡(jiǎn)單方法。
與上述發(fā)現一致的是，大麥β-葡聚糖纖維強化面包（BGB）被證明可以改善代謝綜合征（前期）受試者的體重、血脂水平、胰島素抵抗和SCFA水平（代謝綜合征定義為五個(gè)代謝異常標準中至少出現兩個(gè)）。此外，與對照小麥面包組相比，BGB組的腸道微生物群多樣性和外周循環(huán)總膽固醇水平降低，但HDL-C、LDL-C或甘油三酯水平?jīng)]有任何顯著(zhù)變化?？偰懝檀妓胶蚅DL/甘油三酯水平之間的這種結果差異可能是統計檢驗能力的問(wèn)題，因為一項研究BGB降脂效果的meta分析顯示BGB可以降低LDL-C水平。這項研究還報告了在代謝綜合征更嚴重的亞群體中，補充BGB的有益效果更強。這些結果表明，這種飲食干預可能不適用于所有代謝綜合征（前期）受試者，暗示了飲食干預個(gè)性化定制的必要性。
個(gè)性化定制的概念也得到了一項隨機交叉研究的支持。在這項研究中，20名健康個(gè)體接受了為期一周的飲食干預，對比低纖維白面包與傳統全谷物高纖維面包。兩組受試者對不同種類(lèi)面包的餐后血糖反應（PPGR）表現出高度的個(gè)體間差異。有趣的是，一種機器學(xué)習方法揭示了個(gè)體對面包的血糖反應可以通過(guò)基線(xiàn)腸道微生物群組成進(jìn)行預測。纖維攝入對CMD風(fēng)險的有益作用依賴(lài)于腸道微生物群（可能是通過(guò)SCFA生產(chǎn)途徑）。但是，并非所有受試者的反應都一樣好，下一步研究需要闡明是什么機制驅動(dòng)或抑制了反應。
2. 蛋白質(zhì)
自Atkins飲食（提倡低碳水化合物、高蛋白質(zhì)和高脂肪攝入）推出以來(lái)，蛋白質(zhì)飲食受到了廣泛的關(guān)注。然而，蛋白質(zhì)飲食對心臟代謝健康的影響仍然不明確。蛋白質(zhì)衍生的微生物代謝物——三甲胺（TMA），是氧化三甲胺（TMAO）的前體；TMA的突破性發(fā)現以及TMAO與CMD風(fēng)險的密切聯(lián)系使蛋白質(zhì)和氨基酸攝入成為微生物群-CMD研究的焦點(diǎn)。
一項人群干預研究闡明了TMAO的合成途徑，并確定了一個(gè)重要的中間步驟的貢獻——γ-丁基甜菜堿（γBB）的形成。作者指出，腸道微生物群將飲食中的左旋肉堿（主要存在于紅肉中）分解為γBB（是TMA形成的中間產(chǎn)物）。隨后人體肝臟含核黃素單加氧酶3（FMO-3）將TMA轉化為T(mén)MAO。這一過(guò)程在抗生素治療后明顯受到干擾，也表明該途徑是依賴(lài)于腸道微生物群的。
最近研究發(fā)現，腸道微生物群代謝物——丙酸咪唑（ImP）與胰島素抵抗有關(guān)。2型糖尿病患者的腸道微生物群通過(guò)組氨酸（主要存在于富含蛋白質(zhì)的食物，如金槍魚(yú)）產(chǎn)生的ImP比健康人多。這一發(fā)現進(jìn)一步表明，腸道微生物群，至少在一定程度上，通過(guò)飲食導致了CMD風(fēng)險加劇。從機制上講，ImP通過(guò)激活雷帕霉素復合物1（mTORC-1）靶點(diǎn)從而增加絲氨酸磷酸化和胰島素受體底物（IRS）的降解來(lái)增加胰島素抵抗。
在動(dòng)物模型中，主要研究了飲食氨基酸對腸道微生物群組成和功能的影響。例如，間歇性地剝奪亮氨酸（一種必需的支鏈氨基酸）可以改善糖尿病小鼠的胰島素抵抗。值得注意的是，這些小鼠沒(méi)有表現出明顯的體重變化，但胰島β細胞的增殖率確實(shí)升高了。此外，腸道微生物群也發(fā)生了變化，特別是Bacteroidetes/Firmicutes比率的增加，這與空腹血糖水平的改善相關(guān)。
腸道微生物群對另一種必需氨基酸——色氨酸的代謝在腸道炎癥和屏障功能中起著(zhù)重要作用。腸道炎癥可通過(guò)增加細菌脂多糖（LPSs）的產(chǎn)生而增加CMD的風(fēng)險。LPSs可以遷移到循環(huán)系統中，引起內毒素血癥，從而增加胰島素抵抗并引發(fā)體重增加。LPS遷移到循環(huán)系統的機制是通過(guò)增加腸道通透性。事實(shí)上，一項人群研究表明，與健康對照組相比，2型糖尿病患者的腸道通透性增加，這種增加與全身炎癥和CMD風(fēng)險標志物呈正相關(guān)。
膳食蛋白質(zhì)和氨基酸的作用越來(lái)越受到重視；該領(lǐng)域的重點(diǎn)似乎從纖維對腸道微生物群組成和功能產(chǎn)生影響進(jìn)而影響人體新陳代謝轉向了蛋白質(zhì)的影響。腸道微生物群-衍生代謝物是一個(gè)特別有趣的研究領(lǐng)域，因為它們反映了腸道微生物群的功能性的且是潛在靶向的產(chǎn)物。
3. 脂肪
長(cháng)期以來(lái)，膳食脂肪與CMD風(fēng)險增加有關(guān)。盡管最近的大型隊列研究結果與這個(gè)認知相矛盾，但飲食研究已經(jīng)重復性地表明脂肪改變了腸道微生物群的組成，從而可能影響CMD。
在一項隨機對照飲食干預研究中，極端代謝綜合征受試者（即在5項代謝綜合征標準中得5分）、無(wú)代謝綜合征的肥胖受試者以及健康對照受試者在兩年內同時(shí)一直采用低脂飲食。與肥胖和健康對照組相比，代謝綜合征組在基線(xiàn)時(shí)腸道微生物群失調。有趣的是，在采用低脂肪飲食后，代謝綜合征組腸道微生物群失調部分逆轉，顯示出與肥胖組和對照組相似的微生物群組成。后兩組的微生物群與基線(xiàn)相比沒(méi)有受到影響。盡管這項研究只包括男性受試者，而且飲食堅持性是從問(wèn)卷調查中推斷出來(lái)的，而不是食物日記；但這些觀(guān)察結果表明，低脂肪飲食可以有益地影響極端代謝綜合征患者的腸道微生物群組成和CMD風(fēng)險。
一項小鼠研究中證實(shí)了高脂肪飲食可通過(guò)腸道微生物群增加CMD風(fēng)險。高脂肪飲食后，腸道共生菌——Bilophila wadsworthia（一種與局部炎癥相關(guān)的微生物）增加。B. wadsworthia會(huì )影響膽汁酸組成，導致更多的初級膽汁酸結合物和較高的總膽汁酸水平。這一點(diǎn)很重要，因為膽汁酸對脂肪吸收有重要作用，而且在人體新陳代謝中也作為信號因子發(fā)揮作用。
其他綜述已經(jīng)詳細概述過(guò)，免疫系統長(cháng)期以來(lái)在CMD發(fā)展中扮演的重要角色。如大鼠研究所示，腸道微生物群已被證明在飲食脂肪攝入后直接影響宿主免疫系統。高脂肪飲食通過(guò)減少Treg細胞和增加Th1細胞來(lái)調節腸道免疫系統，導致慢性炎癥狀態(tài)。高脂肪飲食也能增加腸道通透性，導致循環(huán)LPSs水平增加，導致輕度炎癥，這與體重增加和2型糖尿病進(jìn)展相關(guān)。
除了有害的影響，如炎癥增加和通過(guò)腸道微生物群變化來(lái)改變膽汁酸信號，膳食脂肪還可以通過(guò)中鏈甘油三酯（MCTs）產(chǎn)生積極影響。MCTs比長(cháng)鏈甘油三酯小，消化更快。消化后，MCTs主要通過(guò)門(mén)靜脈輸送到肝臟，最小程度地以乳糜微粒方式通過(guò)淋巴系統運輸。一些研究表明，MCTs可以通過(guò)預防LPS誘導的內毒素血癥和對潛在有害微生物的抗菌作用來(lái)影響腸道微生物群。此外，meta分析表明，增加MCTs（椰子油、棕櫚仁油和牛乳中）的飲食攝入可以通過(guò)減少體脂和體重來(lái)降低CMD風(fēng)險；然而，meta分析沒(méi)有考慮腸道微生物群的作用。
一般來(lái)說(shuō)，高脂肪飲食似乎對腸道微生物群的組成和功能有負面影響，導致CMD風(fēng)險增加。但是，一個(gè)非常重要的細微差別是膳食脂肪的來(lái)源，因為據報道MCTs可以有益地影響腸道微生物群。今后應重點(diǎn)研究不同來(lái)源的脂肪對腸道的影響。
采用飲食模式的飲食研究
1. 素食
素食（vegetarian和vegan飲食）在工業(yè)化社會(huì )越來(lái)越受歡迎，這可能是由于這些飲食與多種有益健康結果有關(guān)。其中，vegetarian飲食定義為不包括肉和肉制品，而vegan飲食定義為不包括所有動(dòng)物源性制品。最近的一項meta分析表明，vegetarian和vegan飲食都能降低全因死亡率和CMD風(fēng)險。然而，值得注意的是，很少有隨機對照試驗明確規定了vegetarian和vegan的飲食成分。此外，這些飲食與營(yíng)養缺乏有關(guān)，應建議補充特定營(yíng)養素。
多項研究表明，素食會(huì )影響腸道微生物群的組成。一項研究比較了來(lái)自西歐國家兒童（采用西方雜食飲食）和來(lái)自非洲農村兒童（主要是vegetarian飲食）的腸道微生物群組成。兩個(gè)人群的腸道微生物群組成差異明顯，非洲農村兒童的腸道微生物群具有更大的多樣性。此外，來(lái)自非洲農村的兒童糞便SCFAs水平較高。這兩個(gè)因素都與CMD風(fēng)險降低有關(guān)。
如上所述，較低的TMAO水平與較低的CMD風(fēng)險相關(guān)。素食者腸道微生物群產(chǎn)生的TMA明顯減少，因此TMAO也隨之減少，這有助于降低CMD風(fēng)險。雖然有人推測素食者的腸道微生物群只是缺乏將γBB轉化為T(mén)MA的菌株，但這一點(diǎn)在研究中并未直接確定。
相比之下，最近發(fā)表的一項隨機雙盲對照試驗并沒(méi)有顯示vegan飲食者微生物群組成對TMAO產(chǎn)生的影響。在這項試驗中，將vegan飲食供體的糞便移植到代謝綜合征受體中，確實(shí)改變了受體的腸道微生物群組成，但未能改變TMAO水平。一個(gè)可能的解釋是是一次糞便移植不足以引起TMAO產(chǎn)生這種功能性改變。
但是，腸道微生物群在素食飲食降低CMD風(fēng)險的有益影響中很可能起著(zhù)關(guān)鍵作用。從機制學(xué)上講，由于纖維攝入量增加而動(dòng)物蛋白質(zhì)攝入量減少，這些飲食提高了SCFAs水平，降低了TMAO。而低SCFAs和高TMAO均與CMD的發(fā)展有關(guān)。此外，素食飲食主要包含植物蛋白（與降低CMD風(fēng)險有關(guān)），而不是動(dòng)物蛋白。
2. 地中海飲食
地中海飲食模式的特點(diǎn)是肉類(lèi)攝入量低，水果、蔬菜、豆類(lèi)和橄欖的攝入量高。這種飲食與CMD和死亡率降低有關(guān)。一項研究發(fā)現，希臘出生的澳大利亞人比普通澳大利亞人的死亡率和CMD患病率更低，盡管CMD危險因素的患病率更高，如肥胖、血脂異常和高血壓。這種悖論可能是由腸道微生物群組成和形成的代謝物來(lái)解釋的，因為地中海飲食包含高纖維和低動(dòng)物蛋白攝入。如上所述，這可能增加有益的SCFAs水平，降低TMAO水平。
有趣的是，在一項人群觀(guān)察性研究中，地中海飲食并沒(méi)有導致腸道微生物群多樣性的差異。但是，地中海飲食人群腸道中產(chǎn)生SCFA的細菌水平升高，從而導致糞便SCFA水平升高，這與CMD風(fēng)險降低有關(guān)。此外，不堅持地中海飲食人群的尿液TMAO水平較高，這與CMD風(fēng)險增加有關(guān)。
地中海飲食不影響腸道菌群多樣性的發(fā)現令人非常驚訝，一項人類(lèi)干預研究還獨立地重現了這一結果。這項研究（膳食脂肪那篇）比較了三組：嚴重代謝綜合征受試者、沒(méi)有代謝綜合征的肥胖者和健康對照組，所有受試者都遵循地中海飲食兩年。但是作者沒(méi)有發(fā)現這三組人群之間腸道微生物群多樣性的差異，并且兩組無(wú)代謝綜合征的腸道菌群組成也沒(méi)有差異。但是，如前所述，基線(xiàn)時(shí)代謝綜合征受試者的腸道微生物群組成與其他兩組不同，兩年地中海飲食改變了其組成使之與非代謝綜合征組相似。
盡管地中海飲食與死亡率和CMD風(fēng)險降低有關(guān)，但仍難以評估腸道微生物群的作用。到目前為止，還沒(méi)有研究進(jìn)行過(guò)地中海飲食者供體的糞便移植試驗。此外，地中海式飲食的定義也很難明確。
總結和未來(lái)展望
腸道微生物群在CMD的發(fā)展過(guò)程中起著(zhù)關(guān)鍵作用，例如2型糖尿病和心血管疾病。飲食干預可以影響腸道微生物群的組成和功能，從而影響CMD風(fēng)險。飲食如何通過(guò)腸道微生物群影響CMD風(fēng)險的概述如圖1所示。一般來(lái)說(shuō)，可發(fā)酵碳水化合物通過(guò)微生物產(chǎn)生SCFAs來(lái)降低CMD風(fēng)險。動(dòng)物蛋白通過(guò)增加微生物代謝物（如TMAO和ImP）而增加CMD風(fēng)險。高脂肪攝入可通過(guò)增加內毒素血癥和腸道通透性促進(jìn)全身炎癥而增加CMD風(fēng)險。
然而，值得注意的是，迄今為止的研究主要使用16S RNA技術(shù)來(lái)破譯腸道微生物群的組成。與宏基因組測序相比，16S RNA技術(shù)的分辨率受限，無(wú)法詳細觀(guān)察腸道微生物群的功能或物種水平。為了闡明飲食干預對腸道微生物群組成和功能以及隨后的CMD風(fēng)險的影響，下一步是設計人群干預研究，重點(diǎn)放在人類(lèi)CMD相關(guān)模型的腸道宏基因組測序和代謝物生成上。
營(yíng)養研究側重于腸道微生物群組成和功能在CMD風(fēng)險中的作用，因為個(gè)體對飲食干預的反應是高度可變的。目前還不清楚這些所謂的應答者和無(wú)應答者的區別。宿主特征，如基線(xiàn)微生物群組成，可能是這些反應差異的基礎。此外，干預措施的一些特征（FMT、益生菌粘膜粘附或飲食干預）可能會(huì )改變腸道微生物群對干預的反應和敏感性。例如，FMT改變受體腸道微生物群組成和功能的效果可能受到供體腸道微生物群多樣性的影響。
這些研究表明，針對腸道微生物群組成/功能和進(jìn)一步的CMD風(fēng)險的“一刀切”飲食干預解決方案是不存在的。更確切地說(shuō)，未來(lái)將采用個(gè)性化方法，并考慮受試者的基線(xiàn)微生物群組成，以提高干預效果。
一項具有里程碑意義的引入個(gè)性化方法的研究表明，同類(lèi)膳食的餐后血糖反應（PPGR）具有很高的變異性。而PPGR與腸道微生物群組成相關(guān)。因此，作者設計了一種機器學(xué)習方法，通過(guò)考慮腸道微生物群組成來(lái)預測每個(gè)個(gè)體的PPGR。這種個(gè)性化方法為即將使用的機器學(xué)習方法鋪平了道路。這種個(gè)性化方法考慮到個(gè)體腸道微生物群的數據，從而有效地構建個(gè)性化飲食干預措施，以降低CMD風(fēng)險。
同樣地，益生菌被假定可以影響CMD健康，但其粘膜粘附性具有高度易變性，即粘附在一些但并非所有受試者的腸道粘膜上；應答者和無(wú)應答者可根據宿主和微生物群特征進(jìn)行預測。開(kāi)發(fā)的算法可用于預測哪些人可能會(huì )從益生菌中受益。但是，需要注意的是這些算法是用來(lái)自固定種族和地理的群體的健康志愿者的數據開(kāi)發(fā)的。健康狀況、種族和地理位置都會(huì )影響腸道微生物群的組成。因此，在世界范圍內，需要對不同種族背景和疾病狀況的群體進(jìn)行多個(gè)獨立的研究，以創(chuàng )建一個(gè)能夠將這些關(guān)鍵因素考慮在內的算法。只有這樣，我們才能通過(guò)開(kāi)發(fā)影響腸道微生物群組成和功能的飲食策略，實(shí)現個(gè)性化的降低CMD的方法。
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