数万亿微小的肠道微生物常常对身体其他部位产生重大影响。研究不断发现，它们在许多生理功能中发挥作用，从免疫系统到中枢神经系统。
如今，科学研究人员相信肠道微生物组可能是骨骼健康的一个重要因素。
科罗拉多大学安舒茨医学院骨科讲师蜂蜜·亨德西（Honey Hendesi）医学博士、哲学博士与由骨科教授迈克尔·祖西克（Michael Zuscik）博士领导的研究团队合作，研究肠道微生物组如何影响骨骼、关节及全球数百万人所患的骨骼疾病。作为一位训练有素的细胞生物学家，亨德西对肠道微生物作用机制及其如何转化为骨骼系统影响特别关注。
"我们早已知晓肠道与大脑及其他器官组织之间存在联系，特别是在具有潜在炎症机制的疾病中。这些组织极易受到肠道微生物组变化的影响与调节，这正是为何某些骨科疾病（如骨关节炎——最常见关节炎形式且为美国致残首要原因）已成为肠道-关节关联研究的前沿领域，"她表示。
肠道健康与骨关节炎
全球超过6.55亿人饱受骨关节炎（OA）困扰，这是一种破坏性关节疾病，目前尚无获批的疾病修饰药物。
"当缺乏有效修饰药物时，生活方式的改变——无论是预防性措施还是治疗性措施——变得至关重要，"亨德西指出。"理解微生物组在骨关节炎潜在发展中的作用极为关键，因为它促进了炎症过程。"
亨德西与研究团队今年发表的文献综述显示，越来越多的证据表明肠道微生物组可能影响骨关节炎的进展。
综述中包含的一项临床研究发现，加拿大研究人员观察到服用六个月益生元低聚果糖补充剂的膝痛肥胖患者症状得到改善。这种纤维对肠道细菌有益，且与减少炎症相关。
研究人员相信，随着更多研究深入，益生元可能成为管理肥胖成人膝骨关节炎的有前景选择。
亨德西强调，总体而言，健康肠道对人类身体大有裨益。
"总体健康的微生物组意味着更健康的宿主，"亨德西解释道。"我们与体内微生物存在共生关系。当拥有健康微生物组时，整体健康状况将得到改善，包括骨关节炎等疾病。"
克服研究挑战
与其他肠道微生物组研究领域相似，微生物组-宿主相互作用的复杂性及确定肠道众多微生物与骨骼关节健康间联系的挑战依然存在。
在骨关节炎研究中，亨德西及其同事指出，研究常招募具有不同病因的患者，导致微生物组存在变异性。年龄、肥胖、遗传和既往关节损伤等因素均会影响骨关节炎严重程度。此外，缺乏对微生物组变化与骨关节炎进展相关的纵向跟踪，也阻碍了关键微生物参与者的发现。
然而，新技术正推动研究取得突破。
"过去十年，微生物组研究领域已取得显著进展，"亨德西表示。"早期研究采用分辨率较低的扩增子测序技术，检测微生物功能存在诸多限制。如今全基因组测序成本日益降低，我们可转向运用这些技术及计算方法，更精准识别微生物组物种及其复杂功能与相互作用。"
间歇性禁食
理解肠道微生物组也有助于改善骨骼系统的其他挑战。肥胖或2型糖尿病患者中，骨折愈合常出现延迟、延长甚至导致骨不连，亨德西称这可能造成灾难性后果。
"约5%至10%的骨折会发生骨不连，部分病例因此导致截肢和终身残疾，"她解释道。"骨不连虽有多种风险因素，但肥胖和糖尿病位列其中，且目前尚无任何药物干预能加速此类人群的愈合进程以预防骨折愈合延迟或骨不连。"
如同骨关节炎研究，亨德西和研究人员正在探索可能有效的生活方式调节方案。间歇性禁食（即个体在正常进食与禁食期交替）正成为改善肥胖及糖尿病人群骨骨折愈合的潜在解决方案。
在亨德西领导并于12月发表于《Bone Reports》期刊的研究中，科罗拉多大学安舒茨医学院研究人员发现，在动物模型中实施间歇性禁食可显著提升骨愈合效果。
"采用间歇性禁食使高脂饮食动物模型的体重减轻、葡萄糖耐受性改善，并显著改变肠道微生物群，包括短链脂肪酸产生细菌丰度增加——这类微生物代谢物以促进骨密度著称，同时各类促炎微生物数量减少，"研究指出。
该研究为理解间歇性禁食如何影响人类骨骼健康提供了自然过渡。
"国际食品委员会调查显示，间歇性禁食是美国人采用的第三大常见饮食干预措施，我们认为其在骨骼健康领域（包括骨健康与愈合）具有巨大应用潜力，"亨德西表示。
"初步数据证实，间歇性禁食能通过增加骨折部位骨形成量来加速肥胖人群的骨折修复，前景十分可观。它还能引起肠道微生物组及微生物代谢物的显著变化，这些变化均可能促进骨折部位的骨形成。"
研究人员尚未明确具体作用机制，但进一步调查（特别是运用生物医学信息学方法）有望揭示影响骨骼健康、修复及每年困扰数百万人的炎症的关键肠道微生物。
"我们已建立优质合作伙伴关系以深入探索该领域，"亨德西说。"运用大数据与多组学方法将至关重要。"
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