论文标题：Gut Microbiota and Obesity: The Chicken or the Egg?

论文链接：https://doi.org/10.3390/obesities3040024

期刊名：Obesities

期刊主页：https://www.mdpi.com/journal/obesities

肥胖已成为全球公共卫生问题，但其背后的机制仍充满争议。近年来，肠道菌群与肥胖的相互作用成为研究热点，但两者之间的因果关系却如“鸡与蛋”的谜题般难以厘清。Daniele S. Tassoni及其团队在MDPI旗下的Obesities期刊发表了题为“Gut Microbiota and Obesity: The Chicken or the Egg?”的综述文章，系统解析了肠道菌群与肥胖的“双向因果谜题”，并探讨了饮食、运动与益生菌干预的潜在价值。

肠道菌群衍生的营养物质和营养吸收

健康的肠道菌群对增强营养吸收至关重要。在大肠中，细菌与上消化道中未消化的膳食底物相互作用以维持生存，而细菌发酵可以产生有益的代谢物。肠道菌群有助于碳水化合物、蛋白质、脂质和短链脂肪酸的代谢。除宏量营养素外，肠道菌群还调节维生素和植物化学物质的代谢。

高蛋白饮食和肠道菌群失衡：高蛋白饮食会增加未消化蛋白质的含量，这些蛋白质在肠道菌群中经结肠微生物发酵（腐败）后，会由氨基酸代谢产生多种结肠气体（即 H₂ 、CO₂ 、CH₄ 、硫醇和 H₂S）。这些副产物会随肠胃气排出，可能导致腹痛，并增加人体肠胃气中的恶臭成分。一个主要问题是 H₂S 对结肠细胞的影响，它会引发促炎基因表达增加。

肥胖症人群的肠道菌群组成

研究发现，肥胖人群的肠道微生物群组成与体重正常者存在明显差异。肥胖个体中厚壁菌门（如梭杆菌、变形杆菌和罗伊氏乳杆菌）的数量较高，而拟杆菌门（如阿克曼氏菌、普拉氏粪杆菌、植物乳杆菌和副干酪乳杆菌）的数量较低，并且肥胖人群的厚壁菌门 / 拟杆菌门比例更高。肠道微生物群在能量摄取方面作用显著，肥胖个体从食物中获取的能量更多，这可能与肠道微生物群对碳水化合物降解增加以及 SCFAs 形成有关，进而导致能量摄入增加。同时，肠道微生物群似乎还能通过改变食物偏好来影响宿主行为。

肥胖与肠道菌群的病理生理关系：肥胖是一种以体重超标为特征的疾病，其诱发因素包括过量卡路里摄入和久坐不动的生活方式。肥胖患者的肠道菌群和胃肠道会发生改变，例如能量吸收增加和肠道通透性增加，微生物多样性和基因丰富度下降，以及厚壁菌门/拟杆菌门比例升高。

饮食、运动及其他因素对肠道菌群和肥胖的影响

不健康的饮食模式，如过量摄入酒精、糖和饱和脂肪酸，会减少肠道细菌的丰度、多样性和丰富度，增加革兰氏阴性菌，引发肠道菌群失调，导致脂多糖（LPS）产生增加，破坏肠道屏障完整性。超加工食品的高钠、高饱和脂肪酸和高糖含量，不仅对肠道微生物群有害，长期还会导致能量摄入过高，引发肥胖。相反，以水果、蔬菜、种子、全谷物和单不饱和及多不饱和脂肪酸为主的健康饮食模式，能促进肠道微生物群的多样性，改善心脏代谢指标。低能量、高纤维的饮食模式更是增加微生物基因多样性的关键，有助于降低肥胖患者的血清胆固醇水平、肥胖程度和炎症。

运动对肠道微生物群也有着积极影响。运动能显著增加微生物物种的生物多样性，调节免疫系统，改善肠道蠕动并降低肠道通透性。有氧运动训练可改善肥胖且久坐患者的肠道微生物群和微生物衍生的 SCFAs，而高强度间歇训练能对抗高脂肪饮食对肠道的不良影响。此外，补充益生菌和益生元，即合生元，也可能对改善肥胖指标有一定作用，但目前其临床效果较为有限。而微生物群移植在动物研究中显示出一定潜力，如接受肥胖微生物群移植的小鼠体重增加，但由于动物和人类在生理、食物和微生物方面存在差异，在人体中的应用仍需更多研究。

饮食对肠道菌群的影响及其伴随的系统后果：(A) 健康的代谢菌群可以通过高纤维、低动物脂肪和蛋白质饮食以及低糖摄入来实现。不可消化的胆固醇（CHO）发酵会产生短链脂肪酸（乙酸盐、丁酸盐和丙酸盐），这些成分可以改善心脏代谢。(B) 低纤维、高动物脂肪和蛋白质饮食以及高糖和高酒精摄入都可能导致肠道菌群失调。不健康的饮食会导致肠道菌群丰度、多样性和丰富度降低，将膳食营养素转化为对代谢有害的代谢物，例如支链氨基酸 (BCAA)、咪唑丙酸酯和氧化三甲胺 (TMAO)，从而增加脂多糖 (LPS) 的产生和/或破坏肠道屏障的完整性。最后，这样的背景可以诱导促炎细胞因子的表达，从而导致胰岛素抵抗和相关的心脏代谢紊乱（例如动脉粥样硬化）。

总结

肥胖与肠道微生物群之间的关系错综复杂，相互影响。改善饮食、增加运动以及合理探索益生菌、益生元和微生物群移植等干预措施，或许是解开肥胖与肠道微生物群谜题、改善健康的关键。这一领域的研究仍在不断深入，未来有望为肥胖的预防和治疗带来更多突破。