《Molecular Nutrition & Food Research》：Gut Microbiota Composition in Adolescents From Mexico City, Associations With Nutritional and Socioeconomic Factors: Results From a Pilot Study
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本研究通过16S rRNA测序分析95名墨西哥城青少年的肠道菌群，揭示肥胖与正常体重人群在菌门水平（拟杆菌门/厚壁菌门比例）、属水平（乳酸杆菌、副拟杆菌等）的差异分布，并发现社会经济地位（SES）和饮食模式（如含糖饮料摄入）显著影响菌群多样性及潜在致病菌（如埃希氏菌、沙门氏菌）的定植，为青少年代谢健康的早期干预提供了微生物学依据。
摘要
本研究聚焦墨西哥城11-15岁青少年的肠道菌群组成，通过16S rRNA V3-V4区测序分析95名受试者的粪便样本，探讨其与体重指数（BMI）、饮食模式及社会经济地位（SES）的关联。结果显示，主要菌门为拟杆菌门（Bacteroidetes）、厚壁菌门（Firmicutes）和变形菌门（Proteobacteria）；属水平以候选Azobacteroides、副拟杆菌（Parabacteroides）、拟杆菌（Bacteroides）和普雷沃菌（Prevotella）为主。超重/肥胖青少年菌群多样性降低，拟杆菌门富集，而正常体重组厚壁菌门和有益菌属（如乳酸杆菌Lactobacillus）更多。低SES与副拟杆菌、普雷沃菌富集及潜在致病菌（如埃希氏菌Escherichia、沙门氏菌Salmonella）相关。高糖饮料、低全谷物饮食促进拟杆菌属优势并降低多样性。此外，弧菌（Vibrio）和沙门氏菌与胆固醇、甘油三酯负相关，而艰难梭菌（Clostridioides）与甘油三酯正相关。研究表明，饮食与社会经济因素通过调控菌群结构和致病菌分布，深刻影响青少年代谢健康。
1 引言
肠道菌群在青少年期代谢健康中起关键作用，此阶段是肥胖发生的关键期。菌群组成受出生方式、喂养史、抗生素使用、饮食习惯、种族和地理因素影响。人类肠道菌群以厚壁菌门和拟杆菌门为主，肥胖个体常显示厚壁菌门富集和粪便残能降低，而瘦型个体拟杆菌门占优。基于饮食模式的“肠型”分类中，拟杆菌、普雷沃菌和瘤胃球菌（Ruminococcus）是三大主导肠型。墨西哥传统饮食以谷物、豆类、蔬菜为主，但近年西方化饮食转型导致超重/肥胖率攀升（青少年达41.1%）。本研究旨在揭示墨西哥城青少年肠道菌群与SES、BMI及饮食的关联，为早期代谢风险防控提供依据。
2 方法
采用横断面观察性设计，纳入95名公立初中生（55名女生，40名男生）。通过问卷收集SES（按AMAI规则分级）和饮食数据，BMI按WHO标准分类。粪便样本经DNA提取后，进行16S rRNA V3-V4区扩增和Illumina MiSeq测序。生物信息学分析使用DADA2流程和SILVA数据库，多样性分析通过α多样性（Shannon、Simpson指数）和β多样性（Aitchison距离+PCA）评估。差异丰度分析采用LEfSe和MaAsLin2，统计学处理使用SPSS和R语言。
3 结果
3.1 研究人群
平均年龄13.7岁，正常体重、超重、肥胖者分别占50.5%、24.0%、26.0%。SES以中低为主（低10.5%，中72.6%，高16.8%），BMI与SES无显著相关性。
3.2 菌群组成与多样性
拟杆菌门在超重/肥胖组相对丰度更高（肥胖组46.2% vs 正常组33.2%），厚壁菌门在正常体重组富集（38.2%）。属水平共检测220个属，候选Azobacteroides、拟杆菌、普雷沃菌等为优势菌。肥胖组香农指数和辛普森指数显著降低（p < 0.05），表明多样性下降。潜在致病菌中，埃希氏菌检出率90.5%，沙门氏菌47.4%，其在正常体重与肥胖组间分布有显著差异。Kruskal-Wallis检验显示，肥胖组振荡杆菌（Oscillibacter）和瘤胃梭菌（Ruminiclostridium）丰度显著低于正常组。
3.3 SES与致病菌关联
中SES（C?）组埃希氏菌、沙门氏菌、艰难梭菌和梭菌（Clostridium）检出率最高（如埃希氏菌34.7%），提示社会经济因素通过饮食卫生条件影响致病菌定植。
3.4 LEfSe趋势分析
虽无显著差异，但趋势显示：高SES组拟杆菌、乳酸杆菌富集；低SES组副拟杆菌、普雷沃菌增多；男性与乳酸杆菌、艰难梭菌相关；肥胖组副拟杆菌、瘤胃梭菌升高；高油炸食品摄入组乳酸杆菌、振荡杆菌增多。
3.5 菌群与代谢指标
弧菌与甘油三酯（ρ = ?0.391）、胆固醇负相关；沙门氏菌与胆固醇负相关；梭菌与LDL负相关。低肉类摄入减少弧菌，低谷物摄入降低沙门氏菌风险，豆类促进梭菌，全谷物增加瘤胃球菌。
3.6 肠型分布
肠型1（拟杆菌主导）占66.3%，肠型2（普雷沃菌）21.1%，肠型3（瘤胃球菌）12.6%。拟杆菌肠型与高糖饮料摄入显著相关（p = 0.0379），反映西方饮食模式。
3.7 多样性分析
β多样性分析显示，属水平菌群结构与BMI显著相关（PERMANOVA p = 0.005），肥胖驱动群落结构改变。
4 讨论
墨西哥青少年菌群以拟杆菌门、厚壁菌门为主，肥胖相关拟杆菌门富集可能与能量提取和炎症促进有关。菌群多样性降低与肥胖一致，肠型分布反映饮食西方化趋势。SES通过饮食质量影响致病菌携带，如低SES家庭卫生条件差增加肠道病原体风险。菌群与血脂指标的相关性提示其参与代谢调控。
5 结论
青少年肠道菌群结构与BMI、SES和饮食密切关联，拟杆菌门富集和多样性降低可能是肥胖的微生物标志。调控饮食与社会环境因素或有助于改善青少年代谢健康。
