《Archives of Medical Research》：Interaction Between Intestinal Bifidobacteria and Dietary Intake of B Vitamins Reduces Indicators of Insulin Resistance and Lipid Levels in Schoolchildren
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本研究针对6-12岁儿童，通过qPCR分析肠道双歧杆菌（B. adolescentis, B. breve, B. longum）丰度，结合线性回归模型评估其与维生素B2、B6、B12摄入的联合效应。结果显示，高相对丰度的双歧杆菌与高维生素B摄入协同显著降低胰岛素抵抗（HOMA）和血清脂质水平（总胆固醇、甘油三酯、低/高密度脂蛋白）。结论表明，肠道菌群与营养素协同作用可能成为改善儿童代谢紊乱的新策略。
Cinthya Estefhany Díaz-Benítez|Juan Carlos Ayala-García|Betsaida Guadalupe Porcayo-Ascencio|Alfredo Lagunas-Martínez|Margarita Bahena-Román|Víctor Hugo Bermúdez-Morales|Ana Teresa Abreu y Abreu|Uriel Barraza-Mu?oz|Miguel Cruz|Ana Isabel Burguete-García
墨西哥莫雷洛斯州库埃尔纳瓦卡市国家公共卫生研究所传染病研究中心
背景
由于不良的饮食习惯，肥胖患者通常会出现代谢紊乱，这会影响营养物质的吸收和肠道微生物群的功能，包括双歧杆菌（如B. adolescentis、B. breve和B. longum）。由于这些细菌在调节葡萄糖、甘油三酯和胆固醇水平方面起着关键作用，我们假设这些细菌的高相对丰度（RA）结合高剂量的B族维生素摄入，可能会降低胰岛素抵抗指标和血清脂质水平。
方法
我们进行了一项横断面研究，样本包括1,118名儿童，其中209名儿童的年龄在6至12岁之间。我们收集了这些儿童的体格测量数据、生化数据和饮食数据。通过qPCR技术分析了粪便样本中双歧杆菌的相对丰度。使用线性回归模型来评估双歧杆菌的相对丰度与饮食中B族维生素摄入量之间的关联，以及这些因素与胰岛素抵抗指标和脂质水平之间的关系。
结果
未发现双歧杆菌的相对丰度或饮食中B族维生素摄入量与代谢指标之间存在显著关联。然而，综合分析显示，肠道中双歧杆菌的存在与饮食中B族维生素的摄入量与葡萄糖水平、胰岛素水平、胰岛素抵抗评估指标、总胆固醇、甘油三酯以及低密度和高密度脂蛋白水平之间存在显著关联。
结论
我们的研究结果表明，肠道中双歧杆菌的存在与饮食中B族维生素的摄入量密切相关，这与胰岛素抵抗指标和血清脂质水平的改变有关。这一发现为开发联合干预措施以改善治疗效果提供了可能性，并有助于制定或优化管理儿童代谢紊乱的策略。
引言
儿童肥胖是一个日益严重的全球性问题，需要在生命早期阶段就给予特别关注。有证据表明，大约55%的肥胖儿童在青春期会持续肥胖，约80%的肥胖青少年在成年后仍会保持肥胖状态，这导致了大量的与肥胖相关的代谢疾病（1）。多种因素导致了肥胖的发生，包括遗传倾向以及父母和儿童的不健康生活方式。关键因素包括过量或不足的含糖和饱和脂肪食物摄入、缺乏体育活动以及睡眠时间缩短（2, 3, 4, 5）。这些因素的长期存在会导致能量和脂肪的过度储存，从而使人容易患上以脂肪细胞功能障碍为特征的代谢紊乱。这会导致葡萄糖、胆固醇和甘油三酯水平升高，进而引发低度的全身性炎症状态（6, 7）。这种营养不良状态会影响身体获取的营养素的质量、数量和功能，导致纤维摄入量减少，进而改变肠道微生物群的组成（菌群失调）和多种细胞功能（8）。
微量营养素（如维生素）是许多生物酶反应的重要辅因子。核黄素（维生素B2）是辅酶黄素单核苷酸（FMN，即核黄素5′-磷酸）和黄素腺嘌呤二核苷酸（FAD）的前体，这两种辅酶都参与氧化还原反应。核黄素还参与转移酶、裂解酶、异构酶和连接酶的反应。它在脂质、能量和药物代谢中起着重要作用。此外，核黄素缺乏会对其他B族维生素（包括钴胺素（B12）、叶酸（B9）、烟酸（B3）、吡哆醇（B6）以及维生素K和D的代谢产生重要影响（9）。在大肠杆菌中，研究表明黄素蛋白参与了含B12的蛋氨酸合成酶的激活（10）。维生素B12以甲基钴胺素的形式作为该酶的辅因子，催化N5-甲基四氢叶酸向同型半胱氨酸的甲基转移，生成四氢叶酸和蛋氨酸。因此，抑制蛋氨酸合成酶会导致细胞内叶酸水平下降（11）。吡哆醇也是多种依赖吡哆醛5′-磷酸（PLP）的酶活性的辅因子，因为吡哆醇含有活性醛基。它参与多种代谢途径，包括氨基酸和神经递质的代谢，以及叶酸、碳水化合物和脂质的代谢（12）。这突显了维生素B2、B6和B12在碳水化合物和脂质代谢中的密切关系。
饮食与肠道微生物群的功能有着复杂的相互作用。饮食可以调节肠道微生物群，而肠道微生物群在营养吸收、抵御病原体、代谢、免疫反应和维生素生成方面起着关键作用（13）。肠道微生物群包括多种微生物，如病毒、细菌和真菌；目前研究最深入的微生物群是细菌。据估计，肠道微生物群由800到1,200种不同的细菌组成，尤其是来自杆菌门（Bacillota）和拟杆菌门（Bacteroidota）的物种。组学技术的最新进展使我们能够详细了解细菌群落以及小肠和大肠之间的差异及其各自的代谢组（14, 15）。然而，来自放线菌门（Actinomycetota）的双歧杆菌在缓解肠道菌群失调和代谢紊乱方面发挥着重要作用。特别是B. longum、B. adolescentis和B. breve等菌株似乎能够调节血糖和脂质水平（16）。此外，这些细菌可以合成和积累吡哆醇和其他维生素，但在完全合成培养基中需要核黄素才能正常生长（17）。因此，B族维生素和双歧杆菌可能在代谢紊乱中存在密切联系。鉴于这些细菌在代谢调节中的关键作用，我们假设双歧杆菌的高相对丰度结合高剂量的B族维生素摄入可能会降低胰岛素抵抗指标和血清脂质水平。因此，本研究评估了B. adolescentis、B. breve和B. longum的相对丰度与饮食中B2、B6和B12维生素摄入量对儿童代谢指标的影响。
研究设计与研究对象
我们基于之前的研究开展了一项横断面研究，研究对象为2012至2014年间6至12岁的儿童（18）。该研究符合赫尔辛基宣言的要求，研究方案得到了墨西哥国家公共卫生研究所伦理委员会（CI:1129, N1294 [2012年8月27日]）、研究委员会（N1129 [2012年9月11日]和生物安全委员会（CB:1120-CI:1129 [2012年9月11日]）的批准。研究对象为没有糖尿病史的儿童。
统计分析
我们使用Kolmogorov-Smirnov检验判断数据是否服从正态分布。根据变量类型的不同，我们使用Mann-Whitney U检验或χ2检验比较了双歧杆菌属和双歧杆菌种的数据。对于定量变量，我们计算了中位数以及第25百分位和第75百分位；对于定性变量，我们计算了比例。
我们分析了每种双歧杆菌的相对丰度数据以及饮食数据
研究对象的一般特征
表1展示了样本中具有双歧杆菌属数据的儿童以及具有物种级别数据的子样本的一般特征分布。总体而言，主要研究变量方面的相似性表明子样本与整个样本具有较高的可比性，表明选择偏差的可能性较低。尽管子样本中的儿童超重和肥胖的患病率较高
讨论
研究结果支持我们的假设，即B. adolescentis、B. breve和B. longum与饮食中B族维生素的摄入量相结合，可以降低胰岛素抵抗指标和血清脂质水平，但总胆固醇除外。虽然部分儿童存在超重或肥胖现象，但没有一个儿童的生化指标超过临床指南的设定值。值得注意的是，饮食中B族维生素的摄入量
结论
我们的结果表明，肠道双歧杆菌的存在与饮食中B族维生素的摄入量共同作用，与胰岛素抵抗指标和血清脂质水平有关。所有三种双歧杆菌都与中等或高剂量B族维生素摄入时的较低胰岛素和HOMA值相关。然而，只有B. breve和属级别的双歧杆菌与低剂量B族维生素摄入时的较低血糖水平相关。脂质结果受到B族维生素摄入量的影响
资助
本研究得到了墨西哥国家人文科学、科学和技术委员会（CONAHCYT）的支持，[资助编号：SSA/IMSS/ISSSTE-CONACYT 2015–262133和FSSEP02-CB-2018；申请编号A1-S-33221]。
