众所周知，饮用含糖饮料会增加患糖尿病的风险，但这种关系背后的机制尚不清楚。现在，在一篇于1月31日发表在Cell Press旗下的《细胞代谢》（Cell Metabolism）杂志上的论文中，研究人员表明，肠道微生物产生的代谢物可能在其中发挥了作用。在这项针对美国西班牙裔/拉丁裔成年人的长期队列研究中，研究人员发现了高摄入含糖饮料个体的肠道微生物群和血液代谢物之间的差异。观察到的含糖饮料饮用者的代谢物谱型变化与随后10年内更高的糖尿病发病风险相关。由于这些代谢物中的一些是由肠道微生物产生的，这表明微生物组可能介导了含糖饮料与糖尿病之间的关联。
“我们的研究表明了一种潜在机制，解释了为什么含糖饮料对新陈代谢有害，”该研究的高级作者、艾伯特·爱因斯坦医学院的流行病学家祁启斌（Qibin Qi）说。“尽管我们的发现是观察性的，但它们为基于肠道微生物组的糖尿病预防或管理策略提供了见解。”
含糖饮料是美国成年人饮食中添加糖的主要来源——2017年和2018年，美国成年人每天平均从含糖饮料如苏打水和加糖果汁中摄入34.8克添加糖。祁启斌表示，相比于固体食物中的添加糖，饮料中的添加糖“可能更容易被吸收，而且它们的能量密度非常高，因为它们只是糖和水”。
此前在欧洲和中国进行的研究已经表明，含糖饮料会改变肠道微生物群的组成，但这是首次研究这种微生物变化是否影响宿主的新陈代谢和糖尿病风险。这也是首次在美国西班牙裔/拉丁裔人群中进行的研究——这个群体糖尿病发病率较高，并且已知会大量饮用含糖饮料。
研究团队使用了正在进行的西班牙裔社区健康研究/拉丁裔研究（Hispanic Community Health Study/Study of Latinos, HCHS/SOL）的数据，该研究涉及居住在圣地亚哥、芝加哥、迈阿密和布朗克斯的超过16,000名参与者。在初次访问时，参与者被要求回忆过去24小时内的饮食情况，并抽取血液以分析其血清代谢物。研究人员在后续访问中收集了部分参与者的粪便样本（n = 3,035），并分析了他们的肠道微生物群，以确定含糖饮料摄入量、肠道微生物群组成和血清代谢物之间的关联。
他们发现，每天饮用两杯或更多含糖饮料的高摄入量与九种细菌物种丰度的变化有关。其中四种细菌已知可以产生短链脂肪酸——当细菌消化纤维时产生的分子，已知对葡萄糖代谢有正面影响。总体而言，与含糖饮料摄入量呈正相关的细菌物种通常与更差的新陈代谢特征相关。有趣的是，这些细菌与非饮料来源的糖摄入无关。
研究人员还发现，含糖饮料消费与56种血清代谢物之间存在关联，包括几种由肠道微生物群或其衍生代谢物产生的代谢物。这些与糖相关的代谢物与更差的新陈代谢特征相关，包括空腹血糖和胰岛素水平更高、BMI和腰臀比更高以及高密度脂蛋白胆固醇（“好”胆固醇）水平更低。值得注意的是，这些代谢物水平较高的个体在初次访问后的10年内患糖尿病的可能性更高。
“我们发现，几种与微生物群相关的代谢物与糖尿病风险相关，”祁启斌说，“换句话说，这些代谢物可能预测未来的糖尿病。”
由于肠道微生物组样本仅来自部分参与者，研究人员的样本量不足以确定任何特定肠道微生物是否直接与糖尿病风险相关，但这将是他们未来进一步研究的方向。
“未来，我们希望测试这些细菌和代谢物是否可以介导或至少部分介导含糖饮料与糖尿病风险之间的关联，”祁启斌说。
研究团队计划在其他人群中验证他们的发现，并扩展分析，以调查微生物代谢物是否与其他与糖摄入相关的慢性健康问题（如心血管疾病）有关。
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