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期刊《细胞代谢》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起到作用。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和血液代谢物的差异。这些含糖饮料饮用者体内改变的代谢物谱与随后10年内更高的糖尿病风险相关。由于部分这些代谢物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。尽管我们的发现是观察性的，它们为利用肠道微生物组进行糖尿病预防或管理策略提供了见解。” 阿尔伯特·爱因斯坦医学院的流行病学家Qibin Qi表示。
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，美国成年人每天从含糖饮料（如苏打水和加糖果汁）中摄入平均34.8克添加糖。Qi指出，与固体食物中的添加糖相比，饮料中的添加糖“可能更容易被吸收，而且能量密度很高，因为它们只是糖和水”。
之前在欧洲和中国的研究表明，含糖饮料会改变肠道微生物组的组成，但这是第一项研究调查这种微生物变化是否影响宿主新陈代谢和糖尿病风险的研究。这也是首次在美国西班牙裔/拉丁裔人群中进行的研究——这一群体糖尿病发病率较高，并且已知会大量消费含糖饮料。
该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（HCHS/SOL）的数据，这是一项大规模队列研究，数据来自圣地亚哥、芝加哥、迈阿密和布朗克斯的16,000多名参与者。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，并抽取血液以表征其血清代谢物。研究人员在随访时收集了3,035名参与者的粪便样本，并表征了他们的肠道微生物组，利用这些数据来识别含糖饮料摄入量、肠道微生物组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（定义为高摄入量）与九种细菌物种丰度的变化有关。其中四种细菌已知会产生短链脂肪酸——当细菌消化纤维时产生的分子，已知对葡萄糖代谢有积极影响。一般来说，与含糖饮料摄入量呈正相关的细菌种类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。
研究人员还发现了含糖饮料消费与56种血清代谢物之间的关联，包括几种由肠道微生物或其衍生物产生的代谢物。这些与糖相关的代谢物与更差的新陈代谢特征有关，包括空腹血糖和胰岛素水平升高、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未来10年内患糖尿病的可能性更大。
“我们发现，几种与微生物组相关的代谢物与糖尿病风险相关。换句话说，这些代谢物可能预测未来的糖尿病。”Qi说。
由于肠道微生物组样本仅从一部分参与者中收集，研究人员的样本量不足以确定任何肠道微生物种类是否直接与糖尿病风险相关，但这将是他们进一步研究的方向。
“未来，我们希望测试这些细菌和代谢物是否能介导或至少部分介导含糖饮料与糖尿病风险之间的关联。”Qi表示。
该团队计划在其他人群中验证其发现，并扩展分析以研究微生物代谢物是否涉及其他与糖消费相关的慢性健康问题，如心血管疾病。
这项研究得到了美国国立糖尿病、消化系统和肾脏疾病研究所、美国国立心肺血液研究所、美国国立少数族裔健康和健康研究所、纽约区域糖尿病转化研究中心、美国国立环境卫生科学研究所和JLH基金会的支持。
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