在最近发表于《细胞》杂志的一项研究中，Piperni 和同事们发现 Blastocystis 的流行率在不同地理区域和生活方式中存在显著差异，其较高的携带率与更健康的植物性饮食和有利的心血管代谢指标相关。这些发现将 Blastocystis 定位为一个潜在的肠道健康和代谢健康的生物标志物，挑战了其传统的病原体观念（图1）。
图1
全球 Blastocystis 的流行率、饮食关联及其潜在的健康影响。a 该分析包括来自32个国家的56,989人的粪便样本的宏基因组测序，并附有饮食和代谢元数据。高通量测序和机器学习模型（随机森林）被用来预测 Blastocystis 的存在。条形图显示了 Blastocystis 流行率的地理变异性（改编自Piperni等人）。斐济的流行率最高（56.29%），而日本最低（2.46%）。亚型（STs）因地区而异，ST1和ST2在非西方化人群中占主导地位，而ST4在欧洲更为常见。b Blastocystis 携带与植物性食物的关联促进了肠道健康，并与 Blastocystis 丰度增加相关。这突显了 Blastocystis 对肠道微生物多样性、微生物代谢产物（如短链脂肪酸、胆汁酸、色氨酸衍生物）以及肠屏障完整性的潜在影响，这些共同作用有助于有利的心血管代谢指标。使用Biorender.com创建。
近年来，饮食对人类健康的影响受到了广泛关注，尤其是在预防和管理心血管代谢疾病方面。研究表明，肠道微生物群在介导饮食与健康关系中起着关键作用。尽管在理解肠道细菌方面已经取得了显著进展，但对于微真核生物如 Blastocystis 的作用却知之甚少。Blastocystis 是一种普遍且遗传多样化的肠道微生物，尽管早在一个多世纪前就被识别，但直到最近才被认识到其对宿主肠道健康的潜在贡献。传统上被视为病原体，新兴证据现在强调了 Blastocystis 与肠道微生物群的相互作用及其作为共生或有益调节剂的潜力。这些发现标志着 Blastocystis 研究范式的转变，从其假定的致病性转向促进肠道微生物平衡和整体健康的作用。
对来自32个国家的56,989人的粪便宏基因组进行了全面的全球分析，利用MetaPhlAn 4进行细菌和古菌分类，并使用机器学习模型（随机森林）预测 Blastocystis 的存在。这项广泛的调查揭示了全球 Blastocystis 流行率的显著变异性，从斐济的56.29%到日本的2.46%不等。鉴于 Blastocystis 内部的显著遗传多样性，不同的亚型（STs）对其肠道微生物群和宿主健康有不同的影响。进一步的分析显示，Blastocystis ST携带受地理和生活方式的影响。ST1和ST2在非西方化人群中更为常见，而ST4在欧洲占主导地位。这些发现突显了 Blastocystis 流行率的全球变异性，并强调了地理和生活方式的影响（图1a）。
饮食模式深刻地塑造了肠道微生物群，影响其组成和功能多样性。Piperni等人证明，携带较高 Blastocystis 的个体更可能食用植物性食物，如干果和蔬菜——这些食物以其促进肠道健康而闻名。Blastocystis 的存在还与有利的心血管代谢指标相关，包括较低的舒张压、C-肽水平、甘油三酯水平和GlycA值，这些都是2型糖尿病和心血管疾病的已知风险因素。研究进一步验证了 Blastocystis 对心血管代谢健康的影响在其亚型中是一致的，强调了其作为保护因素对抗慢性疾病（如糖尿病和心脏病）的潜力（图1b）。
体脂，作为心血管代谢健康的关键决定因素，通常通过身体质量指数（BMI）来评估。携带较高 Blastocystis 的个体始终表现出显著较低的BMI值。这种关联，加上有利的葡萄糖稳态和减少的估计内脏脂肪，在另一项大型队列研究中也得到了观察，进一步表明 Blastocystis 携带与减少体脂之间可能存在联系。增加的细菌多样性被广泛认为是弹性肠道生态系统的标志，有助于抵抗病原菌的定植和整体微生物平衡。携带 Blastocystis 的个体显示出显著更高的肠道微生物α多样性。使用随机森林机器学习模型，研究确定了与 Blastocystis 携带相关的独特微生物配置。具体来说，Blastocystis 阳性个体显示出更高比例的有益细菌，如 Ruminococcaceae ，而 Blastocystis 阴性样本则富含 Blautia 和 Bacteroides ovatus 等物种。这些发现表明 Blastocystis 存在、增强的肠道微生物多样性和改善的心血管代谢指标之间存在强大的生态联系。
研究还突出了在饮食改善干预后 Blastocystis 流行率和丰度的显著增加。在一项涉及1124名健康个体的个性化饮食干预研究中，参与者在六个月内显著改善了饮食质量，导致 Blastocystis 流行率和丰度显著增加。这些发现进一步支持了 Blastocystis 携带、健康饮食习惯和心血管代谢健康之间的正相关关系。
Blastocystis 在健康个体中的广泛存在及其与植物性饮食和心血管代谢健康的积极关联表明，这种微生物在肠道中具有非致病性或潜在的有益作用。然而，Blastocystis 、饮食模式和心血管代谢结果之间的机制联系仍不清楚。短链脂肪酸（SCFAs）由肠道微生物发酵膳食纤维产生，因其心血管代谢益处而广为人知。值得注意的是，Blastocystis 定植已被证明可以增加产生SCFA的细菌并提高SCFA浓度。此外，Blastocystis 产生的色氨酸代谢产物吲哚-3-乙醛（I3AA）已被发现可调节Treg和Th17细胞之间的平衡——这些免疫细胞也是心血管代谢健康的关键调节因子。需要进一步研究探索 Blastocystis 如何影响肠道微生物代谢产物（如SCFAs、色氨酸和胆汁酸）及其对肠屏障完整性和黏膜免疫的影响。
这项研究突显了重要的临床意义，特别是在饮食指导和基于微生物组的干预方面。Blastocystis 携带与更健康植物性饮食之间的联系表明，增加富含纤维的食物摄入可以增强肠道微生物多样性和心血管代谢健康。此外，Blastocystis 作为肠道健康生物标志物的潜在作用为个性化营养策略和基于微生物组的治疗开辟了途径。例如，微生物组分析可以将 Blastocystis 作为饮食质量或代谢健康的指标，为定制的饮食或治疗建议提供信息。
这项研究提供了重要的见解，但也存在某些局限性。首先，该研究依赖于观察数据，Blastocystis 与心血管代谢结果之间的因果关系尚不清楚。未来的研究应侧重于控制性干预研究和纵向分析，以建立因果关系，并在分子水平上探讨 Blastocystis 如何影响宿主代谢健康，特别关注亚型特异性效应。此外，虽然在 Blastocystis 阳性个体中观察到了增加的细菌多样性，但该研究并未探讨 Blastocystis 与其他微生物群体之间的生态相互作用。需要进一步研究澄清 Blastocystis 与其他肠道微生物成员之间可能的协同或竞争关系。最后，尚不清楚 Blastocystis 是否直接对健康有益，或者只是反映了总体健康的生活方式，因此需要开发体外和体内模型来评估不同 Blastocystis 亚型的功能作用，并评估其作为治疗靶点的潜力。
总之，这项研究利用了一个前所未有的宏基因组数据集，涵盖了多样的地理区域，并应用了机器学习技术，揭示了 Blastocystis 、更健康饮食模式和改善的心血管代谢指标之间的新关联。这些结果为探索 Blastocystis 的遗传、基因组和功能作用以及其在个性化营养和基于微生物组的治疗中的潜在应用奠定了坚实的基础。
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