关键发现
- 研究团队聚焦22种核心肠道菌群，首次系统量化其每日代谢活性和再生能力
- 饮食营养显著影响微生物群生长，发酵产物可满足人体2%-10%能量需求
- 研究建立分析框架精确测定代谢通量，揭示肠道菌群与宿主间的物质交换机制
- 未来将探索肠道菌群分子信号传递及交叉喂养机制
一项发表在《Cell》杂志的最新研究系统揭示了肠道微生物群的动态代谢特征。研究团队选取健康人体肠道中常见的22种优势菌群，通过分析参与者饮食数据和每日排泄物样本，测量细菌发酵产物的生成量以推算菌群再生规模。
该研究通讯作者Markus Arnoldini指出："我们的发现首次清晰描绘了肠道微生物与宿主间频繁的物质交换过程，这种认知对理解肠道菌群如何影响人体健康至关重要。"
数据显示，饮食中的营养物质显著促进微生物群生长，其中碳元素通过发酵产物被宿主重新吸收利用。研究指出，这种代谢贡献在西方饮食中约占人体能量需求的2%-5%，而在非西式饮食中可达10%。虽然微生物群组成对总代谢产物影响有限，但决定了特定发酵产物的生成比例。
研究团队强调，建立的代谢通量分析框架对健康与疾病机制研究具有重要意义。通过调节饮食结构，可有效调控特定发酵产物的生成量，这为肠癌和慢性炎症性肠病的精准治疗提供了新思路。
关于研究局限性，作者指出虽然实验数据已包含乙酸交叉喂养过程，但乳酸盐交叉喂养的定量分析仍需深入。"鉴于发酵作用是肠道微生物其他代谢过程的主要能量来源，我们的研究为后续系统性探索奠定了重要基础。"
参考文献
- Gut microbes: How many molecules influence our body?
- Arnoldini, M. et al. Quantifying the varying harvest of fermentation products from the human gut microbiota
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