调节代谢健康与生理功能：针对肠道微生物群的饮食干预进展Modulating Metabolic Health: Advances in Dietary Interventions Targeti | TCRM

调节代谢健康与生理功能：针对肠道微生物群的饮食干预进展

摘要： 人类肠道拥有高度复杂且具有代谢功能的微生物群落。这一微生物生态系统常被称为"超级有机体"，在调节宿主代谢过程（包括肠道蠕动、能量吸收、食欲、葡萄糖和脂质代谢以及肝脏脂肪储存）方面发挥关键作用。肠道微生物群（GM）的这些代谢功能在维持宿主稳态和整体代谢健康中扮演中心角色。本综述整合了近期临床和临床前研究的发现，聚焦肠道微生物群、代谢功能和饮食干预之间的相互作用，提供基于证据的当前知识概述和未来展望。证据通过在PubMed、Scopus、Web of Science和Google Scholar中使用与肠道微生物群、代谢综合征、饮食和菌群失调相关的预设关键词进行叙述性文献综述获得。营养科学和微生物学的最新进展突显了GM与多种病理状况（包括代谢综合征（MetS））之间的实质性关系。大量研究表明，GM的紊乱（称为菌群失调）可能影响糖尿病、肥胖和心血管疾病（CVDs）的进展。阐明GM在MetS发病机制中的贡献可能为治疗干预提供有希望的途径。本文综述了GM的生理和代谢功能及其与MetS发病机制的联系，同时强调了这些观察到的关联背后的潜在分子机制。此外，我们讨论了不同饮食方法对MetS的影响以及营养治疗策略对支持有益肠道细菌发展和缓解菌群失调的作用。通过整合临床和临床前研究的见解，本研究提供了GM调节如何支持代谢健康的全面概述。基于个体微生物群特征定制营养干预的可能性代表了改善代谢健康的个性化和有效方法的前景。

关键词： 肠道微生物群，代谢综合征，肥胖，糖尿病，心血管疾病，饮食模式

引言

代谢综合征（MetS）被列为持续全球心血管健康危机的主要促成因素，显著增加过早死亡风险。MetS包括一组相互关联的心血管代谢紊乱，包括糖尿病、肥胖、血脂异常、高血压、胰岛素抵抗和慢性炎症。当至少满足其中三个条件时，即可确诊MetS，这凸显了早期识别和干预的迫切需要。MetS的发病主要受遗传易感性和环境因素（包括缺乏体育活动和不良饮食生活方式）的共同影响，这些因素导致过度脂肪堆积，进而导致其他代谢紊乱。全球MetS的患病率差异很大，根据地理位置、人群特征和使用的具体诊断标准，范围从低于10%到高达84%。尽管存在这种变异性，MetS日益增长的经济和社会负担突显了旨在揭示其发病机制复杂机制的科学研究的重要性。

最近的证据表明，肠道微生物群（GM）作为影响人类代谢平衡并导致代谢紊乱的致病因素发挥着重要作用。生理上，GM在塑造宿主免疫系统、调节肠道内分泌活动、促进消化、调节神经信号、改变药物代谢和功效、解毒有害物质以及合成影响宿主生理的各种生物活性化合物方面发挥重要作用。据报道，GM的改变受多种因素调节，包括受损的肠道屏障、抗生素使用、胆汁酸代谢改变以及微生物产生的代谢物的多效生理功能，所有这些都增加了MetS的风险。值得注意的是，饮食因素被广泛认为是代谢功能障碍的主要贡献者，也被认为是GM组成的主要决定因素。肠道微生物组对食物的数量和组成表现出显著的敏感性，作为宿主的有效饮食传感器。2007年首次提出了MetS的肠道中心机制概念，基于一系列临床前和临床研究。这些研究记录了慢性高脂饮食（HFD）消耗导致肠道屏障缺陷，允许肠道内容物（如食物抗原、细菌和细菌副产品）迁移到全身循环，其中细菌脂多糖（LPS）是关键成分。随后的低度炎症长期持续存在，由于其对正常葡萄糖代谢的有害影响，被称为"代谢内毒素血症"。这是首次将细菌LPS与Toll样受体（TLRs）激活联系起来的证据，触发免疫反应（先天性），损害胰岛素敏感性。因此，了解影响肠道通透性的因素已成为微生物组研究的中心焦点。此外，代谢异常的既定研究领域，包括微生物代谢物作为生物活性分子的作用和慢性炎症的存在，已被证明影响并受肠道微生物组影响。这些研究领域的见解可能有助于识别MetS的新表型特征，特别是那些涉及肠道缺陷的特征。

本综述重点介绍了理解GM在代谢紊乱（包括糖尿病、肥胖和CVDs）中病理生理机制的近期临床前和临床进展。它还讨论了不同饮食方法对GM组成和MetS风险的影响。最后，还讨论了通过饮食（益生菌、益生元）以及治疗途径对GM进行调节在MetS管理中的潜在应用。

肠道微生物群：生理和病理重要性

"微生物群"的概念起源于20世纪初，当时发现包括病毒、酵母和细菌在内的多种微生物栖息在人体的不同区域，如皮肤、肠道、口腔和肺部。重要的是，GM被认为是维持整体健康最重要的微生物群落。它在胃肠道中发挥局部代谢作用，影响消化、能量提取、营养吸收以及摄入食物的废物消除过程。此外，微生物群调节各种功能，包括肠道蠕动和通透性，以及胃肠道激素的产生。然而，GM的影响超出了肠道；微生物产生一系列小化合物，可以在肠道内外影响宿主的生理。人类GM主要由六个门组成：拟杆菌门（Bacteroidetes）、变形菌门（Proteobacteria）、放线菌门（Actinobacteria）、厚壁菌门（Firmicutes）、疣微菌门（Verrucomicrobia）和梭杆菌门（Fusobacteria），其中拟杆菌门和厚壁菌门是主要群体。GM中研究最广泛的真菌包括酵母菌属（Saccharomyces）、枝孢属（Cladosporium）、念珠菌属（Candida）和马拉色菌属（Malassezia）。除了真菌和细菌外，GM还包含古菌、病毒和噬菌体，其中*史氏甲烷短杆菌（Methanobrevibacter smithii）*是最常见的古菌。

肠道微生物群的生理作用

GM的平衡对维持人类健康和影响疾病发展至关重要。胃肠道，特别是肠道，栖息着密集的微生物群落，约有100万亿微生物。大量研究调查了GM与人类基本生物过程之间的显著相互作用。在健康条件下，GM保持稳定、有弹性，并与宿主维持互惠关系。健康的GM通常表现出丰富的微生物基因含量、高分类多样性和稳定的微生物核心群落。然而，重要的是要认识到微生物组成对每个人都是独特的，并且在同一人身上会随时间波动。肠道细菌执行几个关键角色，包括食物发酵、病原体保护和免疫反应调节。有趣的是，肠道微生物对膳食植物纤维的发酵导致短链脂肪酸（SCFAs）如丙酸、乙酸和丁酸的产生。这些SCFAs是调节结肠细胞正常功能的关键代谢物，并有助于维持食欲、炎症过程和胰岛素敏感性。此外，GM参与次级胆汁酸的产生、异生物质的降解、蛋白质分解代谢以及水溶性维生素的合成。除了这些功能外，GM越来越被认为在先天和适应性免疫的启动和调节以及肠道中心淋巴组织中发挥关键作用。

在人类中，肠道微生物组成受年龄和环境变量（包括药物使用）等因素影响。此外，胃肠道不同区域的微生物种群存在差异。例如，小肠主要栖息变形菌门，包括肠杆菌科（Enterobacteriaceae），而结肠则主要由拟杆菌门如*普雷沃菌科（Prevotellaceae）、拟杆菌科（Bacteroidaceae）和栖粪杆菌科（Rikenellaceae）组成。这些差异主要是由于每个区域的不同环境条件造成的。小肠具有快速的通过时间和高胆汁浓度，而结肠具有较慢的通过时间、更中性的pH值和更大的微生物群落，厌氧细菌比例更高。除了空间变异外，GM的组成也随年龄变化。微生物多样性通常从儿童期到成年期增加，在成年早期达到峰值，但在老年期（特别是70岁以后）往往下降。在达到相对成熟的GM组成之前，儿童肠道的微生物多样性主要由韦荣球菌属（Veillonella）、拟杆菌属（Bacteroides）、嗜黏蛋白阿克曼菌（Akkermansia muciniphila）、肉毒梭菌（Clostridium botulinum）和共生梭菌（Clostridium coccoides）等物种表征。大约3岁时，儿童的GM开始类似于成人，含有三个主要门—拟杆菌门（Bacteroidetes）、放线菌门（Actinobacteria）和厚壁菌门（Firmicutes）。随着年龄增长，饮食和免疫功能的变化可能影响GM组成。特别是，老年人通常表现出双歧杆菌属（Bifidobacterium）减少和变形菌门（Proteobacteria）及梭菌属（Clostridium）*增加。双歧杆菌属（一种重要的厌氧细菌）的减少与受损的免疫反应和炎症状态升高相关，反映了其在免疫调节中的作用。

由于GM在人类健康中的重要作用，包括其在各种生理和病理过程中的积极参与，GM研究已超越微生物组成分析和微生物关联研究。现在越来越多的关注集中在理解微生物功能的因果关系上，特别是随着高通量测序和微生物组分相互作用建模和模拟等先进技术的出现。然而，需要进一步研究以充分阐明人类微生物群的作用，这对于推进基于微生物组的诊疗和个性化医学至关重要。

肠道微生物组的病理生理作用

在过去十年中，人们越来越关注理解GM在各种代谢疾病（包括糖尿病、肥胖、癌症和CVDs）发病机制中的影响。随着生物信息学和高级测序技术的出现，微生物群研究的大部分集中在调查微生物组成变化与不同疾病状态之间的联系上。这些疾病相关的病原体以及相关信号通路在相应部分中详细检查。

肠道微生物群与糖尿病

糖尿病（DM）代表了21世纪首要的全球健康问题，造成了重大的经济和社会负担。世界卫生组织（WHO）估计，超过10%的全球人口受DM影响或处于高风险中。DM是一种进行性代谢障碍，以胰腺β细胞功能障碍和外周组织胰岛素抵抗为特征，限制了葡萄糖代谢并导致持续低度炎症。1型DM（T1DM）、2型DM（T2DM）和妊娠DM（GDM）是该疾病的三种常见形式。T1DM是由针对并破坏胰腺β细胞的自身免疫反应引发的，而身体无法正确产生或利用胰岛素是T2DM的标志。GDM是一种常见的妊娠并发症，与母亲和胎儿代谢疾病风险增加相关。DM的发病受环境和遗传因素的强烈影响。环境因素，包括过量热量摄入、空气污染暴露、营养成分和身体停滞，是疾病发病率上升的关键贡献者。DM是失明（糖尿病视网膜病变）、肾功能障碍和心血管并发症的主要风险因素。GM与DM之间的相互作用已被广泛研究，并且疾病发作与肠道微生物菌群失调之间存在明确联系。

Larsen等人在2010年记录了第一项建立T2DM与GM之间强关联的研究。使用PCR方法和基因扩增子（16S rRNA）测序，该研究检查了小队列T2DM患者的GM，发现与对照组相比，梭菌纲（Clostridia）和厚壁菌门（Firmicutes）类群的丰度降低。此外，拟杆菌门与厚壁菌门的比例与改变的葡萄糖耐量呈正相关，表明GM可能是预测DM发作的有用生物标志物。在一项开创性研究中，Qin等人进行了T2DM中的首次宏基因组范围关联研究（MGWAS），揭示T2DM患者表现出轻度GM菌群失调。这种菌群失调主要表现为产丁酸细菌（如罗斯伯里亚属（Roseburia）和粪副梭菌（Faecalibacterium prausnitzii））减少，同时机会性病原体过度表达。该研究还发现T2DM队列中与氧化应激耐受和硫酸盐还原相关的微生物活性升高。

在T2DM的初始MGWAS研究之后，欧洲进行的一项更大规模的研究使用鸟枪测序法进一步调查了绝经后女性T2DM患者的肠道微生物群。在这两项队列研究中，乳杆菌属（Lactobacillus）物种和艰难梭菌（Clostridium clostridioforme）被发现富集，而关键的产丁酸细菌罗斯伯里亚_272（Roseburia_272）明显减少。此外，Allin等人证明前糖尿病受试者表现出改变的GM，其特征是梭菌属（Clostridium）和嗜黏蛋白阿克曼菌（A. muciniphila）（降解粘蛋白的细菌）的流行率降低。A. muciniphila的存在已被证明可增强葡萄糖耐量，减少胰岛素抵抗，并降低脂肪组织炎症。这些结果突显了肠道微生物组组成的变异性，并强调了定期微生物群分析对指导管理策略的重要性。GM促进T2DM的分子机制可能涉及肠道通透性、葡萄糖代谢调节和炎症。T2DM通常与促炎分子浓度升高相关，LPS是已知促进轻度炎症的公认促进剂。多项研究报道T2DM患者外周循环中LPS浓度升高。通过与Toll样受体4（TLR4）相互作用，LPS可以激活巨噬细胞，进而激活NF-κB信号级联。该级联触发炎性细胞因子的释放，最终损害胰岛素分泌。

此外，GM在将胆汁酸代谢为次级胆汁酸方面发挥作用，后者可与法尼醇X受体（FXR）相互作用，触发成纤维细胞生长因子（FGF19/15）的产生，从而增强葡萄糖耐量和胰岛素敏感性。因此，GM菌群失调可能破坏胆汁酸代谢，可能导致葡萄糖代谢受损。短链脂肪酸（SCFAs）是GM产生的另一类重要代谢物。研究表明，SCFAs通过各种信号通路对控制葡萄糖代谢和增强胰岛素敏感性至关重要。例如，SCFAs与肠L细胞上存在的游离脂肪酸受体（FFAR2或FFAR3）结合，刺激肽YY（PYY）和胰高血糖素样肽-1（GLP-1）的分泌，两者都抑制胰高血糖素释放并刺激胰岛素分泌。SCFAs还作为重要的抗炎剂，通过增加调节性T细胞的产生来限制自身免疫反应。因此，T2DM可能由于产生SCFAs的微生物种群减少而发生。此外，丁酸盐还维持肠道屏障的完整性，这可能因T2DM中的低度炎症而减弱。

长期随访临床研究揭示了T2DM发展过程中发生的一系列变化，包括支链氨基酸（BCAAs）的分解代谢和胆汁酸池组成的改变。最近的一项研究分析了277名无DM丹麦受试者的GM、胰岛素抵抗和餐前血液代谢组数据，以检查GM如何影响胰岛素抵抗相关代谢谱。胰岛素抵抗受试者的血液代谢组显示BCAAs生物合成能力增强，这与肠道微生物组中*脆弱拟杆菌（Bacteroides vulgatus）和普通拟杆菌（Prevotella copri）*的存在相关。尽管这些细菌物种缺乏编码BCAAs细菌转运蛋白的基因，但它们显示出产生这些氨基酸的潜力增强。研究结果表明，GM菌群失调可能影响血液代谢组，可能调节全身免疫并促进胰岛素抵抗的发展。

DM研究中一个快速发展的领域是T2DM患者肠道通透性改变，导致微生物随后转移到身体各个区域。肠道的正常微生物群通常有助于调节神经系统的应激反应，而菌群失调可导致对压力的下丘脑-垂体-肾上腺（HPA）轴反应加剧。这种HPA激活增强导致皮质醇产生增加，这通过促进人类肠道细胞外基质分解来损害肠道屏障功能。糖皮质激素水平的长期升高可能带来重大健康风险，包括DM的发展。

总体而言，调查T2DM中肠道微生物群的研究揭示了一个反复出现的主题：功能改变而非纯粹的组成改变。虽然早期报告表明厚壁菌门与拟杆菌门的比例发生变化，但随后的宏基因组研究并未一致再现这些发现，突显了门级标记的有限效用。更有力的证据指向SCFA产生分类群（例如，罗斯伯里亚属、粪副梭菌）的耗竭和机会性病原体的富集，这可能共同加剧全身炎症并损害胰岛素敏感性。然而，许多研究在方法（16S测序与鸟枪宏基因组学）、人群特征（欧洲与亚洲队列）和疾病阶段（前糖尿病与明显T2DM）方面存在差异，使得直接比较具有挑战性。这些不一致表明T2DM相关菌群失调可能不遵循普遍的分类模式，而是反映与胆汁酸代谢、SCFA产生和LPS驱动炎症相关的微生物代谢途径的上下文依赖性破坏。未来的工作应优先考虑纵向和干预研究，以区分因果关系和相关性。

与T2DM不同，T1DM的特征是胰腺胰岛素分泌β细胞的自身免疫破坏。虽然T1DM的潜在机制与T2DM不同，但新兴证据表明GM的改变也存在于T1DM中。有趣的是，预测GM菌群失调在生命早期就开始发展并加剧肠道炎症，可能在T1DM临床表现之前影响免疫系统功能。各种研究表明，在发展T1DM的个体中，促炎性肠道环境始终与拟杆菌门的升高发生率和厚壁菌门的减少相关，无论地理位置如何。Vatanen等人进行的一项纵向临床研究检查了儿童（年龄在三个月至五岁之间）的粪便样本，报告说后来被诊断为T1DM的儿童*沙氏阿利斯提普斯菌（Alistipes shahii）、假链状双歧杆菌（Bifidobacterium pseudocatenulatum）和罗斯伯里亚同种菌（Roseburia hominis）水平升高。相比之下，未发展T1DM的儿童嗜热链球菌（Streptococcus thermophilus）和乳酸乳球菌（Lactococcus lactis）*水平更高，这两种物种通常存在于乳制品中。此外，与健康儿童微生物组相比，SCFAs发酵和产生的基因在健康儿童的微生物组中更为普遍，表明SCFAs在T1DM早期发展中可能具有保护功能。鉴于T1DM通常在生命的早期阶段开始，GM可能通过促进从出生开始建立健康微生物群在预防疾病发作和发展中至关重要。

科学证据表明，GM可能主要通过调节免疫反应促进T1DM的发展。T1DM的病理生理学可能受到GM破坏的影响，因为它在慢性炎症发作中的作用。

支持这一点，Higuchi等人报告说，与正常对照相比，T1DM患者的血液IL-6水平显著升高，这种增加与*瘤胃球菌属（Ruminococcus）和瘤胃球菌科（Ruminococcaceae）*的存在相关。Leiva-Gea等人还记录了T1DM个体具有更高水平的促炎细胞因子（IL-1β、IL-6和TNF-α）以及降低的抗炎细胞因子（IL-13和IL-10）水平。这些变化与各种细菌物种的流行率相关。此外，T1DM显示LPS升高，已知会导致促炎细胞因子释放并破坏胰腺β细胞功能。值得注意的是，临床数据显示T1DM受试者表现出TLR2和TLR4配体水平显著升高，表明TLR2和TLR4活性上调。如前所述，TLRs在先天和适应性免疫中都很重要，用于保护身体免受感染性病原体的侵害。Gülden等人表明TLR4促进DM的进展，表明TLR4在胰岛炎发展中发挥作用。TLR4/MyD88信号通路参与NF-κB激活和促炎细胞因子（包括TNF-α和IL-6）的调节。Wang等人创建了MyD88缺陷型非肥胖糖尿病（NOD）小鼠，观察到这些小鼠没有发展T1DM。这些结果预测GM可能通过TLR4/MyD88信号通路促进T1DM的进展。

总体而言，所讨论研究的结果表明T1DM患者表现出肠道菌群失调的迹象。然而，需要进一步研究以充分阐明GM菌群失调和T1DM的病理生理机制。

GM参与T1DM的证据令人信服但仍然零散。在队列中，发展T1DM的儿童始终表现出微生物多样性减少和炎症特征，其特征是拟杆菌门增加和厚壁菌门减少，尽管报告的具体分类群在研究之间差异很大。纵向数据表明这些微生物变化先于临床发作，暗示其在疾病启动而非进展中的作用。机制研究表明微生物调节TLR2/TLR4通路和SCFA产生对塑造免疫耐受的贡献；然而，大多数数据是相关的，源自小型儿科队列或小鼠模型，限制了普遍适用性。重要的是，菌群失调是否驱动自身免疫或继发于遗传和环境倾向仍未解决。未来的研究应专注于协调测序方法，并整合宿主遗传学、饮食和免疫分析，以阐明因果关系和治疗潜力。

在GDM中，科学研究已将GM确定为调节妊娠期间炎症和胰岛素抵抗的关键促成因素。GDM女性经常经历代谢紊乱，包括胰岛素分泌减少和胰岛素抵抗增加。GM组成在妊娠期间发生显著变化，这可能导致GDM的发作。例如，已观察到柯林斯菌属（Collinsella）与胰岛素水平、考普罗卡克斯属（Coprococcus）与胃肠道多肽以及毛螺菌科（Lachnospiraceae）和瘤胃球菌科（Ruminococcaceae）与脂肪因子之间存在正相关。此外，Koren等人报告说，GM从第一孕期到第三孕期发生显著变化，其特征是微生物多样性增加和丰富度降低。GDM女性的厚壁菌门与拟杆菌门比例升高，这是促进肥胖和加剧炎症的关键因素。与健康对照相比，GDM妊娠中产生SCFAs的细菌数量显著减少，表明微生物群的改变可能导致血糖水平升高。此外，研究表明GDM女性所生儿童的GM组成与非GDM女性所生儿童不同。根据Ponzo等人的研究，GDM新生儿中促炎微生物比健康对照更普遍。这一发现得到了额外研究的证实，表明GDM新生儿的α多样性低于对照组，并且母亲的GDM状况影响了几种乳酸菌。这些发现表明GM促进了GDM的进展，并可能影响GDM后代的微生物群组成。

总之，肠道微生物群的改变似乎反映了妊娠的代谢和炎症状态。多项研究一致表明SCFA产生细菌减少和促炎分类群增加，对葡萄糖耐量和脂肪因子调节产生下游影响。值得注意的是，母体菌群失调会传递给新生儿，可能使后代面临未来代谢风险，突显了GDM的跨代影响。然而，现有研究在很大程度上是横断面的，样本量小且诊断标准异质性，使得建立时间顺序或因果关系变得困难。此外，妊娠本身会引发微生物组的深刻生理变化，使区分正常的妊娠适应和病理性菌群失调变得复杂。因此，尽管GDM中微生物群改变与葡萄糖代谢受损之间的联系是合理的，但确凿的机制证据仍然缺乏，未来的工作应包括跟踪母婴对的良好控制纵向研究。

肠道微生物群与肥胖

肥胖是一种多因素代谢疾病，由一系列环境和遗传因素触发。根据世界卫生组织报告，体重指数（BMI）为30或更高被视为肥胖。全球评估表明，约三分之一的人类人口被归类为超重，约10%被归类为肥胖。预计到2030年底，全球肥胖人口将超过11.2亿。与肥胖相关的健康风险引起了重大关注，将其定位为一个主要的全球健康问题。肥胖不仅表现为外观的改变，还与葡萄糖代谢紊乱、氧化应激、全身炎症以及各种疾病（特别是CVDs、癌症和糖尿病）风险增加相关。最近的研究越来越多地表明，GM失衡可能导致肥胖的发展。早期研究最初表明，厚壁菌门与拟杆菌门的比例在肥胖个体中升高，随后在通过限制热量饮食或减肥手术减轻体重后逐渐降低。然而，随后的研究在很大程度上未能复制这些发现。必须承认，这些研究往往缺乏足够的统计能力来检测显著差异。一项确定厚壁菌门和拟杆菌门数量以及它们的比例之间没有显著差异的荟萃分析提供了反对比例与肥胖之间主要关联的最有力证据。总体而言，该领域的研究揭示了微生物群与肥胖之间的关联，尽管这两个门的比例不是肥胖的有效指标。值得注意的是，这些发现挑战了肥胖的单一特定分类标志的概念，表明未来研究应专注于识别可用于将患者分类为不同亚组的特定分类标记。2025年关于微生物组靶向干预肥胖的综合系统评价确认了益生菌、合生元和FMT在减轻体重、脂肪量和炎症标志物方面的适度但显著的效果，尽管效果因菌株和研究设计而异。

最近的研究已将肥胖与特定细菌科和属联系起来，如克里斯滕森菌科（Christensenellaceae）（科）和甲烷杆菌目（Methanobacteriales）、双歧杆菌属（Bifidobacterium）、乳杆菌属（Lactobacillus）和嗜黏蛋白阿克曼菌（Akkermansia）（属）。值得注意的是，克里斯滕森菌科家族被报告与体重减轻相关，其相对流行率与宿主BMI呈负相关。嗜黏蛋白阿克曼菌已被确定为体重减轻的重要细菌，这种物种的补充改善了肥胖个体的代谢参数。双歧杆菌属和乳杆菌属是传统益生菌，对调节人类GM平衡产生显著影响。Crovesy等人的综述报告称，乳杆菌对超重人群减轻体重有物种特异性影响。具体而言，*干酪乳杆菌（Lactobacillus paracasei）的丰度与肥胖呈负相关，而加氏乳杆菌（Lactobacillus gasseri）和罗伊氏乳杆菌（Lactobacillus reuteri）*的丰度与肥胖呈正相关。临床前研究的证据表明，双歧杆菌属可能对肥胖具有保护作用，在饮食诱导的肥胖模型中表现出菌株依赖性效果。此外，双歧杆菌属丰度的减少与肥胖相关。这些发现突显了与肥胖相关的微生物的物种特异性性质，表明属于特定属的微生物可能具有相反的效果，这可能是由于肥胖潜在的复杂代谢机制。需要更多研究来阐明其他人类肠道微生物物种在肥胖中的作用。

改变的GM被认为通过各种机制促进肥胖的发展，如能量平衡紊乱、脂质产生和储存调节、中枢食欲和摄食行为改变以及慢性低度全身炎症的促进。

GM代谢膳食宏量营养素以产生生物活性代谢物，如SCFAs、胆汁酸和氨基酸（及其衍生物）。在肥胖个体中，GM的菌群失调破坏了代谢物谱，可能导致脂质合成和能量吸收增强。与正常体重小鼠相比，肥胖小鼠的GM表现出利用不可消化碳水化合物（NDC）的能力增强，用于合成SCFAs和其他单糖，这些单糖用于能量产生和脂肪储存。肥胖小鼠GM中α-淀粉酶和淀粉麦芽糖酶水平升高是这些过程的主要原因。值得注意的是，SCFAs作为脂肪生成和能量产生的底物至关重要，满足结肠上皮细胞60-70%的热量需求，并占人体总热量摄入的5-15%。

尽管它们参与调节身体的能量代谢，但它们对能量吸收和消耗的影响是复杂的，仍然存在争议。SCFAs阻止肠道上皮细胞释放禁食诱导的脂肪细胞因子，这鼓励甘油三酯在受脂蛋白脂肪酶引导的脂肪细胞中的积累，从而导致肥胖。相反，SCFAs可能通过AMP激活蛋白激酶（AMPK）激活促进脂肪酸氧化和产热，这将增加线粒体解偶联蛋白1和PPAR-γ共激活因子1α的表达，并提供对肥胖发展的保护。Blaak等人回顾了多项临床前研究，表明膳食补充单一或混合SCFAs显著减少了高脂饮食诱导的体重增加。然而，重要的是要注意，这些结论基于有限的临床研究实验，特别是动物模型和小样本量。

在临床环境中，Schwiertz等人观察到肥胖个体表现出独特的微生物和代谢物状态，导致与正常受试者相比SCFAs浓度增加。支持这一点，类似的临床分析发现，SCFAs排泄增加与肠道通透性、肠道菌群失调、脂肪积累过多和心血管疾病风险因素升高相关。然而，缺乏针对人类受试者的严格控制的长期临床试验来检查SCFAs。未来的研究应关注精确的SCFAs代谢动力学和剂量，同时考虑人类不同代谢条件的变异。

GM还影响氨基酸及其副产品的代谢状态，导致宿主脂质合成过度。Liu等人确定了循环氨基酸、GM变化和肥胖之间的新相关性。研究结果报告说，谷氨酸发酵细菌-*脆弱拟杆菌（Bacteroides thetaiotaomicron）*的流行率在超重受试者中显著降低，并且与血清谷氨酸水平呈负相关。身体周长变化、脂肪产生增加和显著体重增加都与血清谷氨酸水平升高相关。临床前（肥胖小鼠）和临床（肥胖人类）研究表明，GM代谢色氨酸产生的吲哚衍生物减少导致miR-181家族表达升高。这种过度表达与脂肪组织炎症和脂质合成升高相关，两者都促进肥胖发展。虽然某些GM已知产生各种代谢物，但人类肠道中特定的微生物贡献者仍然未知。这需要进一步研究以确定它们在宿主途径中的确切功能，并了解各种肠道和其他组织细胞中的潜在机制。

有趣的是，超重受试者中乳杆菌属和拟杆菌属的减少导致胆汁酸水平降低，这对管理脂肪储存和脂质合成至关重要。在肝脏中，胆汁酸刺激法尼醇X受体（FXR），通过涉及小分子异二聚体伙伴的机制降低肝脏受体同源物1表达。这种抑制限制了参与脂肪生成的基因的转录激活，如固醇调节元件结合蛋白1c（SREBP1c），从而减少人类肝细胞中脂肪酸的合成，并减缓肥胖的进展。总体而言，这些结果强调了GM、微生物代谢物和脂肪组织能量储存之间的显著联系。对这些机制的更深入理解可以为肥胖治疗提供新的见解和潜在的治疗靶点。

低度、慢性全身炎症通常被认为是代谢紊乱的主要特征，主要由LPS血清水平升高驱动。GM菌群失调的肥胖个体通常表现出LPS释放细菌（韦荣球菌属）流行率增加和有益细菌（嗜黏蛋白阿克曼菌）减少，这些细菌维持胃肠道粘膜屏障完整性。这些微生物失衡导致肠道LPS浓度增加、肠道屏障通透性增加以及有害副产品从肠道进入循环的增加。在这种情况下，高脂饮食后过量的脂肪摄入会刺激肠道中乳糜微粒的产生，这进一步通过淋巴系统促进LPS释放到血液中。因此，GM的破坏和肠道通透性的重塑可能成为肥胖炎症的关键促成因素，不健康的饮食因素可能会加剧这种炎症反应。

在健康人类中，空腹血糖水平升高会触发胰岛素分泌，促进外周组织对葡萄糖的摄取，随后导致氧化呼吸和糖酵解。胰岛素功能因胰岛素抵抗而受损，其特征是外周器官中胰岛素敏感性的降低或部分损伤。这导致肝脏和脂肪组织中异常的脂肪沉积以及空腹高血糖。肥胖期间观察到的脂肪组织中炎性介质的上调，伴随着葡萄糖耐量和胰岛素敏感性的改变，是建立代谢功能障碍与慢性炎症之间联系的关键。在人类和啮齿动物脂肪组织中发现的细胞因子（TNF-α和IL-1β）通过调节胰岛素受体-1（IRS-1）、葡萄糖转运蛋白4（GLUT4）和PPAR-α的基因表达来影响胰岛素敏感性，导致胰岛素信号脱敏。随后，TNF-α可以刺激关键的炎症信号成分，包括c-Jun N末端激酶和κB激酶抑制剂，这会降低下游胰岛素受体底物的酪氨酸磷酸化，减弱胰岛素信号。GM的改变显著影响肠道中有毒副产品的代谢，促进轻度炎症。胰岛素抵抗和肥胖相关过程可由影响胰岛素信号级联的多种炎症介质触发，包括转运蛋白、胰岛素受体和下游底物。

GM通过影响肠道代谢物、肠道激素和神经递质，在调节摄食行为和中枢食欲方面发挥重要作用。

在进食过程中，各种刺激，包括肠道渗透压变化、营养物质可用性、机械刺激和其他元素，会导致神经内分泌过程被激活。作为对这些线索的响应，广泛分布在整个肠道上皮中的肠内分泌细胞（EECs）迅速释放对控制代谢至关重要的激素。EECs分泌的关键激素包括胰多肽（PP）、GLP-1和PYY，它们表现出独特但重叠的生理作用。PYY主要作用是抑制上胃肠道蠕动，减少电解质分泌和粘膜液体，减缓结肠通过，共同促进饱腹感。同样，PP通过延迟胃排空、增强饱腹感和促进能量消耗来参与食欲调节，突显了其在体重减轻机制中的潜在作用。GLP-1在代谢调节中起关键作用，通过减少胰高血糖素分泌、延迟胃排空、刺激胰岛素产生和减少食物摄入。新兴研究突显了GLP-1和相关激素的强效厌食特性，它们调节食欲和摄食行为。这些效果通过它们进入循环或与肠神经系统相互作用来介导，其中它们与迷走神经传入、下丘脑、肠神经元以及脑干上的特异性受体结合。值得注意的是，研究表明与正常体重个体相比，肥胖个体中GLP-1和PYY水平主要降低，并且它们的血液水平在减肥手术后逐渐增加。Schéle等人的研究表明，GM可以抑制脑源性神经营养因子和抗肥胖神经肽GLP-1前体前胰高血糖素（Gcg）的表达。这种抑制可能导致食物获取增加，可能加剧肥胖进展。因此，旨在调节内源性饱腹激素或递送外源性激素类似物以刺激其特异性受体并增强饱腹信号的策略，为减少食物摄入和管理肥胖提供了有希望的途径。

研究表明，来自微生物群的代谢物，包括胆汁酸、SCFAs和吲哚，在调节肠道激素分泌方面发挥重要作用。SCFAs通过靶向G蛋白偶联受体（GPR41和GPR43）与EECs相互作用，刺激GLP-1和PYY的分泌。这种结合还影响调节餐后饱腹感的神经肽的产生。值得注意的是，丁酸盐（一种SCFAs）可以穿透血脑屏障并与下丘脑受体结合，激活迷走神经，随后调节摄食行为和食欲。此外，由乳杆菌属和双歧杆菌属等有益微生物产生的乳酸为神经元细胞提供能量并延长餐后饱腹感。

总的来说，研究将肥胖与微生物多样性减少以及克里斯滕森菌科和嗜黏蛋白阿克曼菌等特定分类群联系起来，但尚未出现普遍的"肥胖微生物组"特征。厚壁菌门/拟杆菌门比例的不一致性突显了广泛分类标记的局限性。相反，功能特征—如SCFA代谢、氨基酸生物合成和胆汁酸信号的改变—似乎更为相关。这表明肥胖与多种微生物失衡相关，而不是单一的组成模式。

将肠道微生物菌群失调与肥胖联系起来的证据突显了几种机制途径，包括增强的能量获取、脂质合成改变、全身炎症以及氨基酸代谢紊乱。然而，大多数机制见解来自动物模型，对人类的转化价值有限，通常受小样本量和短期随访的限制。尽管SCFAs被呈现为促肥胖和抗肥胖的，但其功能的二元性突显了需要通过受控人类研究澄清的未解决矛盾。同样，厚壁菌门与拟杆菌门比例在人群中的不一致性质疑其作为肥胖普遍生物标志物的可靠性。关于嗜黏蛋白阿克曼菌、双歧杆菌属和乳杆菌属等物种的研究结果很有希望，但具有菌株特异性，使得泛化变得困难。此外，归因于GM的代谢效应—如氨基酸驱动的脂质合成或胆汁酸介导的调节—仍为相关性，因果关系尚未确立。该部分将受益于整合强调个体间变异性、宿主遗传学和饮食背景作为微生物组-肥胖相互作用关键调节剂的荟萃分析。总的来说，虽然GM菌群失调显然与肥胖相关，但当前数据仍然零散，需要协调、纵向和多组学方法，从描述性相关转向可操作的生物标志物和治疗方法。

肠道微生物群菌群失调与心血管疾病

CVDs，包括冠心病、外周动脉疾病和脑血管疾病，是全球发病率和死亡率的主要原因。常见风险因素包括肥胖、动脉粥样硬化、DM、高血压和血脂异常。新兴证据预测GM对控制心血管健康至关重要，其失调可能是CVDs发作和进展的因素。

高血压

高血压对全球公共卫生构成严重威胁，是CVDs的主要风险因素，给社会带来巨大经济负担。大量证据将GM菌群失调与高血压联系起来。Li等人在2017年使用代谢组学和宏基因组学方法分析了健康个体、前高血压和原发性高血压患者的GM组成。研究发现高血压患者与健康对照相比，GM多样性、丰富度和基因丰度降低。此外，前高血压个体的GM组成与高血压个体观察到的非常相似。

在一项横断面分析中，Sun等人在冠状动脉风险发展研究（CARDIA）队列中探索了血压与GM多样性之间的关系。研究结果表明，肠道微生物多样性与高血压之间存在负相关，这是首次调查这种关系的基于人群的队列研究。随后，Liu等人使用逆转录定量聚合酶链反应（RT-qPCR）量化肠道微生物种群。研究结果发现高血压患者中双歧杆菌属和脆弱拟杆菌丰度减少，而直肠真杆菌（Eubacterium rectale）丰度增加。Palmu等人评估了6,953名芬兰参与者队列中高血压与GM之间的相关性。他们的发现揭示了高血压个体中肠道微生物组成的显著变化，特别是在厚壁菌门中。同样，Yan等人报告说高血压患者中某些机会性病原体（如链球菌属（Streptococcus）、副拟杆菌属（Parabacteroides）和克雷伯菌属（Klebsiella））的流行率增加。相比之下，对照组表现出更高水平的SCFAs产生微生物，包括弗氏芽孢杆菌（Bacillus freundii）和罗斯伯里亚属（Roseburia）。宏基因组分析揭示了高血压受试者中GM组成和功能的显著变化，包括粪便丁酸水平明显低于健康对照。此外，特定肠道细菌种群与血压和高血压严重程度的变异性相关。乳杆菌属和*细戈德菲氏阿利斯提普斯菌（Alistipes finegoldii）的相对丰度与较低的血压变化呈正相关，而普雷沃菌属（Prevotella）和梭菌属（Clostridium）*与较高的血压变异性相关。

另一项临床调查在不同心血管风险分层的高血压患者之间发现了特定分类群的相对丰度和GM组成的显著变异。值得注意的是，随着心血管风险增加，益生菌丰度明显下降，表明GM可能有助于高血压的病因和发展。

血脂异常

由于GM对宿主脂质代谢的调节作用，GM已与高脂血症及相关疾病密切相关。GM作为关键的代谢"器官"，在宿主代谢、稳态和健康维持中起着至关重要的作用，并与血脂异常的发作和进展密切相关。肠道环境的变化可以抑制有益细菌（如乳杆菌属、双歧杆菌属和产丁酸菌）的生长，同时促进*肠杆菌科（Enterobacteria）*的增殖和失调，导致血脂异常。相反，血脂异常加剧肠道微生物群失调。在消化过程中，各种营养物质，包括膳食纤维、肉碱、多不饱和脂肪酸（PUFAs）和胆汁酸，被微生物酶代谢成代谢物，如共轭亚油酸（CLA）、SCFAs、次级胆汁酸和三甲胺N-氧化物（TMAO）。这些微生物代谢物对宿主产生全身性影响。例如，TMAO降低肝脏中的高密度脂蛋白（HDL）水平，从而破坏脂质代谢平衡。CLA和SCFAs与PPARs结合以降低升高的甘油三酯（TG）、HDL-c和极低密度脂蛋白（VLDL）。此外，次级胆汁酸与FXR受体相互作用，与HDL水平升高、脂解增强和VLDL浓度降低相关。值得注意的是，高脂血症患者表现出SCFA浓度降低、LPS和TMAO水平升高以及胆汁酸池改变。

研究报道，高脂血症受试者表现出其GM结构和功能的显著破坏。青少年和高脂血症儿童的粪便中SCFA水平降低，这些SCFA与SCFA产生细菌相关，包括瘤胃球菌科（Rumenococcaceae）、毛螺菌科（Lachnospiraceae）家族以及罗斯伯里亚属（Roseburia）、拟杆菌属（Bacteroides）、嗜黏蛋白阿克曼菌（Akkermansia）和粪副梭菌（Faecalibacterium）属。一项随机对照临床研究证明，与健康对照相比，以高脂血症为特征的MetS个体的粪便样本中益生菌物种（如乳杆菌属、双歧杆菌属、罗斯伯里亚属和粪副梭菌）丰度较低，而LPS产生细菌（如阴沟肠杆菌（Enterobacter cloacae）和大肠杆菌（Escherichia coli））水平较高。目前，关于与高脂血症相关的GM中确切的组成失衡没有明确共识，可能由于GM的功能冗余。

动脉粥样硬化

根据最近的研究，动脉粥样硬化斑块包含细菌DNA，并且相同的细菌分类群在斑块和同一受试者的肠道中被发现。这些发现表明，这些位置的细菌群落可能作为斑块中的细菌来源，可能影响斑块稳定性和CVDs的进展。粪便微生物组的宏基因组分析表明，不稳定斑块和稳定斑块受试者的微生物丰度不同。具体而言，不稳定斑块的特征是粪便中罗斯伯里亚属的丰度较低，微生物组理论上释放促炎肽聚糖的能力增强，以及产生抗炎类胡萝卜素的能力降低。因此，CVD患者中的肠道微生物组可能通过产生更多促炎分子来促进炎症。最近的一项系统评价和荟萃分析（Martins等人，2024年）综合了67项研究，近12,000名参与者，确认了CVD患者和健康对照之间持续的微生物差异，特别是涉及TMAO、链球菌属和SCFA产生分类群。这加强了菌群失调在CVD中的作用，尽管人群和方法学差异仍然显著。

肠道微生物群菌群失调与心血管疾病的机制见解

GM调节磷脂酰胆碱、胆碱和肉碱的代谢，最终产生TMAO，这已被证明与调节胆固醇稳态和胆汁酸水平相关，并与动脉粥样硬化的早期阶段和CVD风险增加相关。独立队列已证明TMAO水平升高与不良临床结果相关。在一项涉及4,000多名接受选择性冠状动脉造影的个体的临床试验中，较高的TMAO水平与3年随访期间主要不良心血管事件（MACE）的发生率较高相关，如中风、心肌梗塞和死亡。值得注意的是，循环TMAO水平最高四分位数的患者发生MACE的风险比最低四分位数的患者高2.5倍。自这些早期研究以来，额外研究一致显示TMAO水平升高与CVD风险相关。TMAO在循环中与急性冠状动脉综合征受试者中斑块破裂、冠状动脉斑块和CVD的慢性风险相关。

从机制上讲，TMAO可以通过在平滑肌和内皮细胞中激活NF-κB和MAPK信号级联来刺激炎性细胞因子（TNF-α、IL-6、IL-8）的表达。NF-κB被广泛认为是炎症免疫细胞刺激、分化和效应功能的关键介质。因此，NF-κB失调可能是动脉粥样硬化发病机制中的主要因素，通过促进单核细胞的募集。此外，据报道LPS通过诱导血管氧化负担来促进血管炎症和内皮功能障碍。Yoshida等人进行的一项回顾性研究表明，与健康受试者相比，CVD患者粪便LPS水平升高。

GM在调节血脂异常方面起着核心作用，主要是通过产生胆固醇氧化酶，抑制胆固醇合成同时促进其降解和转化。此外，GM及其代谢物（SCFAs和胆汁酸）通过改变肠道屏障通透性来影响慢性炎症、能量获取效率和免疫系统激活。这些机制可以破坏反向胆固醇转运并导致代谢改变，包括血脂异常。Fu等人确定拟杆菌属和厚壁菌门为主要影响血液脂质水平的门，显著影响血清HDL-C和TG水平。

总体而言，证据将肠道菌群失调与CVD联系起来，途径涉及TMAO、LPS和SCFA产生减少。然而，研究结果在队列之间差异很大，功能冗余和宿主-微生物相互作用使因果推断复杂化。虽然某些分类群与高血压、血脂异常和动脉粥样硬化有一致的关联，但人类中的机制验证有限。未来的研究应整合微生物组数据与代谢和免疫分析，以更好地定义因果关系和治疗靶点。

当前证据的批判性评价

将肠道微生物群（GM）菌群失调与心血管疾病（CVDs）联系起来的越来越多的证据为生物学提供了强有力的合理性，特别是通过代谢物如三甲胺-N-氧化物（TMAO）、短链脂肪酸（SCFAs）和次级胆汁酸。TMAO水平升高已与不同队列中主要不良心血管事件相关，但大部分证据仍然是观察性的。无法建立明确的因果关系引发了关于TMAO是疾病进展的活性介质还是受宿主饮食和合并症影响的替代生物标志物的问题。

关于高血压和血脂异常的研究一致表明，微生物多样性减少和SCFA产生分类群改变与之相关，但大多数研究受限于横断面设计、适度的样本量以及药物使用、饮食习惯和潜在代谢紊乱等混杂因素。这损害了微生物特征在人群中的可重复性，使得难以提出普遍的基于微生物组的CVD生物标志物。

动物模型通过将炎症途径（如NF-κB和MAPK）与微生物驱动的血管功能障碍联系起来，推进了机制理解。然而，微生物组组成和代谢物代谢的物种间差异限制了向人类疾病的转化相关性。此外，微生物群落中的功能冗余意味着分类群组成的转变可能不会直接转化为一致的代谢或临床结果。

总的来说，虽然当前的发现强调了GM菌群失调对CVD病理生理学的潜在贡献，但该领域仍以关联而非因果证据为主导。未来的研究应强调纵向队列设计、标准化测序方法和多组学整合，以解开混杂因素，识别可重复的微生物标志物，并推进用于心血管健康的微生物靶向治疗策略。

肠道微生物群：作为代谢综合征的生物标志物或诊断预测因子

已确定与MetS风险相关的肠道宏基因组连锁组，分类分析揭示了某些微生物风险标志物，其特征是中度菌群失调、丁酸产生菌丰度降低、致病菌流行率增加以及与硫酸盐还原抗性和氧化应激相关的微生物功能增强。新兴证据强烈表明，个体间GM的偏差不仅预测疾病进展，还影响对饮食干预的反应。精准营养研究一直强调GM组成在个性化饮食建议中的重要性。对相同餐食的餐后血糖反应的显著个体间差异已与GM组成的改变相关。PREVIEW试验涉及餐前糖尿病超重或肥胖受试者，消费低能量饮食（LED）8周，证明基线GM特征可以预测LED阶段期间体脂的减少。

类似地，一项涉及800名参与者的队列研究发现餐后葡萄糖反应的显著个体间差异，这些差异可与特定临床和微生物组特征相关；这在100名个体的后续研究中得到证实。此外，PREDICT试验表明，在1,000多名双胞胎和无关个体中，GM组成解释了餐后血糖的6.4%、餐后TG变异性的7.5%和C肽水平（餐后）的5.8%，独立于其他个体特征，研究结果在美国100名参与者的队列中得到验证。

某些微生物物种，如芽囊原虫属（Blastocystis）和普通拟杆菌（Prevotella copri），已被确定为有利餐后葡萄糖代谢的标志物。此外，GM的整体组成已被证明可以预测一系列心血管代谢血液指标，如空腹和餐后血脂、血糖和炎症指标。值得注意的是，在进行热量限制的肥胖个体中，嗜黏蛋白阿克曼菌丰度较高的人观察到胰岛素敏感性改善。同样，*副拟杆菌属（Parabacteroides distasonis）*与肥胖个体中胰岛素敏感性增强相关。

饮食干预与代谢综合征之间的交叉对话

根据最近的研究，可修改的生活方式因素，特别是饮食习惯，对MetS的患病率和预防有显著影响。Steckhan等人研究了多种饮食方法对与MetS相关的炎症标志物的积极影响。同样，Godos等人进行了一项荟萃分析，证明健康饮食方式在降低MetS患病率方面的预防潜力。在此，我们介绍了不同饮食策略在管理MetS及其相关合并症方面的可能优势，以及作为预防和治疗措施的有效性。

地中海饮食

地中海饮食（Medi-Diet）包括居住在地中海盆地的人口的饮食模式、文化实践和烹饪传统。大量科学研究证明了其显著的健康益处，包括在预防T2DM、CVDs和MetS方面的作用。除了健康益处外，最近的研究还突显了Medi-Diet对文化和可持续性保护的积极影响。被联合国教科文组织列为人类非物质文化遗产，Medi-Diet已被2015-2020年美国饮食指南认可为健康饮食模式的典范。Medi-Diet主要是植物性的，以高消费蔬菜（特别是绿叶蔬菜）、豆类、水果、豆类、坚果、全谷物和特级初榨橄榄油（EVOO）作为主要脂肪来源为特征。传统食谱通常包含由番茄、橄榄油、洋葱、大蒜或韭菜制成的酱汁（如sofrito），其中含有类胡萝卜素和酚类化合物，如柚皮素、番茄红素、羟基酪醇和β-胡萝卜素。适度消费发酵酒精饮料（红酒），通常与餐食一起饮用，是Medi-Diet的另一个标志，以及低至适度消费家禽和鱼类，以及极少消费糕点、黄油、红肉、甜点和软饮料。传统的Medi-Diet以低碳水化合物、高脂肪饮食组成为特征，脂肪占总每日能量摄入的35-45%，碳水化合物约占40-45%，蛋白质占15%。EVOO是地中海国家单不饱和脂肪酸（MUFAs）的主要来源，油酸是其主要成分。许多研究已将MUFA消费与增强的胰岛素敏感性、改善的血液脂质水平以及降低血压水平（收缩压和舒张压）联系起来，解决了MetS的关键风险因素。除了MUFA含量外，EVOO还含有丰富的多酚，具有抗氧化抗炎特性，进一步支持内皮功能和改善的脂质谱。总体而言，这种饮食模式提供了一系列生物活性化合物，包括抗氧化维生素（β-胡萝卜素、C和E）、叶酸、植物化学物质和必需矿物质，它们共同促进了其保护性健康效果。

Di Daniele等人记录了一项审查，研究了对Medi-Diet的依从性对MetS标准、脂肪组织功能障碍和肥胖的影响。研究结果表明，开具Medi-Diet可以作为MetS的治疗方法，通过减少多余脂肪和减轻与肥胖相关的炎症反应。Franquesa等人还强调了强有力的证据支持Medi-Diet在抑制健康个体和高CVD风险个体中的肥胖和MetS方面的有效性，以及降低肥胖个体的死亡风险。一项12项前瞻性队列和横断面队列的荟萃分析表明，对Medi-Diet的依从性增加与MetS风险降低19%相关。此外，个体MetS成分，如血压和腰围，显示出改善。在CARDIA（冠状动脉风险发展在年轻成人中）研究中，一项包含4,713名美国人的前瞻性队列，包括白人和黑人群体，较高Medi-Diet消费与较低依从性受试者相比，与MetS发病率降低相关，在五个依从性评分类别中显示出显著的线性趋势。同样，在SU.VI.MAX试验中，Kesse-Guyot等人对3,232名参与者进行了6年随访，发现Medi-Diet依从性最高三分位数的个体与最低三分位数相比，发展MetS的风险降低了53%。Medi-Diet依从性还与个体MetS成分的有利变化相关，例如血压、腰围、HDL-c和TG水平。此外，在韩国受试者中进行的研究发现，中高依从性Medi-Diet的个体MetS患病率较低。

此外，据报道，Medi-Diet可降低T2DM和CVD的发病率，同时减轻已诊断患有这些疾病的患者疾病的严重程度和并发症。鉴于其证明的健康益处和简单的依从性，Medi-Diet被推荐为MetS管理的主要策略。2025年的一项系统评价显示，饮食模式以与心血管代谢益处一致的方式影响肠道微生物群组成，包括减少炎症和改善脂质谱，尽管依从性和人群的异质性仍然存在。

DASH饮食

停止高血压的饮食方法（DASH）饮食于1997年出现，作为管理高血压的有希望的干预措施，随后的随机临床试验（RCTs）加强了其有效性。这种饮食模式强调全谷物、水果、蔬菜、低脂或脱脂乳制品、坚果和豆类的消费，同时限制含糖饮料和红肉及加工肉类的消费。DASH饮食的特点是脂肪含量低（每日热量摄入的27%来自脂肪），特别是饱和脂肪，胆固醇摄入量约为150 mg/天。此外，它减少了钠摄入量（范围从1500到2300 mg/天），同时提供高水平的纤维（>30 g/天）、钙、镁和钾，与其他饮食方法相比。它已被证明是高血压治疗的有效方法，并且大量流行病学分析将DASH饮食依从性与改善的心血管代谢健康联系起来。Schwingshackl等人对多项队列研究的荟萃分析发现，DASH饮食依从性增加与全因死亡率、T2DM发病率以及CVD发病率或死亡率降低显著相关。

调查DASH饮食方法用于高血压管理，一项涉及5,545名参与者（高血压和非高血压）的30项随机对照试验的荟萃分析表明，与对照饮食相比，DASH饮食结合生活方式改变显著降低了血压。这些效果在钠摄入量低于2,400 mg/天的个体、50岁以下的参与者以及未接受抗高血压药物治疗的高血压个体中更为明显。此外，在将DASH饮食与13种其他饮食模式（包括地中海饮食、低钠饮食、旧石器时代饮食、北欧饮食和低脂饮食）进行比较其降压功效时，DASH饮食在管理高血压方面最为有效，特别是与低脂饮食相比。

DASH饮食在减少腹部肥胖和多余体重方面显示出潜在益处。超重或肥胖受试者对DASH饮食的依从导致与其它饮食模式相比更大的体重减少，平均减少-3.63公斤。然而，在DASH干预一年后，体重减轻略有减弱，平均-3.08公斤。DASH饮食对血液脂蛋白的影响结果不一致。Ge等人报告称，与常规饮食相比，DASH饮食方法对LDL-c或HDL-c水平没有显著改变。相反，Siervo等人对1,917名CVD风险因素受试者的荟萃分析发现总胆固醇和LDL-c水平降低，但观察到TGs或HDL-c水平没有显著变化。在涉及80名T2DM患者的对照试验中也观察到类似结果，其中12周的DASH饮食依从导致TGs、总胆固醇和VLDL水平显著降低，与美国糖尿病协会推荐的抗糖尿病饮食相当。

流行病学研究表明，强烈遵循DASH饮食与改善的心血管代谢谱和降低CVD风险相关。一项涉及1,493名受试者的横断面研究发现，遵循DASH饮食例程与MetS发展风险降低48%相关。事实上，与依从性较低的人相比，依从性较高的个体表现出较低的促炎标志物、BMI、腰围和脂肪量测量值。同样，Asghari等人报告说，在6-18岁健康青少年和儿童的425人队列中，DASH饮食依从性较高与MetS风险降低64%相关。该研究还确定了DASH饮食依从性与高血压、腹部肥胖和空腹血糖水平之间的逆相关。此外，修改DASH饮食以适应T1DM个体的葡萄糖管理需求（通过将碳水化合物含量减少约10%并增加脂肪摄入量约15%），改善了葡萄糖控制并提高了整体饮食质量，其特征是与典型饮食摄入相比，叶类蔬菜、纤维、水果和蛋白质的消费增加。

DASH饮食的健康益处可能归因于其营养组成和分布。这种饮食富含水果和蔬菜，导致镁、钾和纤维摄入量增加—这些营养素已被证明可调节胰岛素反应、血压和葡萄糖代谢。

植物性饮食

强调植物性产品（包括蔬菜、坚果、水果、豆类和谷物）同时减少或消除动物性餐食的饮食被称为植物性饮食（PBDs）。在此类别中，严格素食饮食或纯素饮食排除所有动物性餐食，包括鸡蛋、蜂蜜和乳制品。乳素食饮食限制动物食品摄入但允许乳制品，而乳蛋素食食品排除海鲜、家禽和肉类，但包括乳制品和鸡蛋。Pescatarians或pesco-素食者，遵循与乳蛋素食者相似的饮食，但还包括鱼。

PBDs与有利的心血管代谢结果相关，特别是降低MetS发展及其个体因素的风险。这些饮食习惯与降低T2DM、肥胖和CVDs风险以及降低全因死亡率相关。几项研究报道，与非素食者相比，素食者缺血性心脏病诱导死亡的风险降低。此外，一项包含七项对照临床试验的荟萃分析表明，与遵循杂食饮食的人相比，遵循素食饮食的个体维持了收缩压和舒张压分别平均降低4.8 mmHg和2.2 mmHg。这些发现得到了同一作者进行的另一项荟萃分析的支持，该分析包括32项临床研究，总共604名参与者。该分析显示，PBDs依从性与收缩压（-6.9 mmHg）和舒张压（-4.7 mmHg）降低显著相关。

PBDs对血清脂质浓度的影响仍然是一个有争议的话题。Wang等人记录了一项包含11项随机对照试验的荟萃分析，以评估PBD对TGs、HDL-c、LDL-c和非HDL-c水平的影响。结果表明，与杂食对照饮食相比，遵循素食饮食后总胆固醇、HDL-c和LDL-c显著降低。值得注意的是，报告称TG水平没有显著变化。该调查还报告称，与遵循杂食饮食的受试者相比，遵循素食饮食的受试者体重显著减轻，平均减少-2.88公斤。在另一项包含12项RCTs和1,151名参与者的荟萃分析研究中也记录了类似结果，其中遵循素食饮食的个体与非素食受试者相比表现出显著的体重减轻（平均差异：-2.02公斤）。

总之，最近的研究突显了PBDs对CVDs、MetS及其相关风险成分的保护作用。然而，健康益处取决于营养丰富的植物性食品的选择。因此，饮食指南应该促进PBDs作为MetS管理的有希望的方法。

低碳水化合物饮食

低碳水化合物（低CH）饮食模式定义为将CH摄入量减少到每日热量消耗的50%以下。这些饮食通常涉及限制加工食品、淀粉、精制谷物以及高简单或添加糖的食物的获取。CH消费与MetS发病率和/或管理之间的关系仍然不一致。Liu等人对18项临床研究的荟萃分析包括69,554名MetS个体，报告称高CH摄入与MetS风险增加2.5%相关，每增加5%能量来自CH。高CH摄入还与不利的脂质谱影响相关，包括血压升高、LDL-c和TGs升高以及HDL-c水平降低。低碳水化合物饮食中报告的健康益处部分归因于避免快速吸收的CHs，如精制谷物和葡萄糖，这可能会加剧胰岛素抵抗并增加胰岛素需求。在T2DM管理中，临床指南强调个性化饮食方法，而不是规定特定的碳水化合物限制。

Bazzano等人在肥胖患者（BMI 30-45 kg/m²）中进行了一项随机对照试验，比较低碳水化合物饮食与低脂饮食的减重益处。该研究不包括能量限制或身体活动指导。低碳水化合物饮食组的参与者在一年后体重减轻显著更多（-3.5公斤），主要是由于脂肪质量的减少。此外，低碳水化合物组在CVD风险因素方面表现出改善，包括TG水平降低、HDL-c升高以及总胆固醇与HDL比值改善。在T2DM背景下，低碳水化合物饮食干预与低脂饮食相比，与体重、TGs、糖化血红蛋白（HbA1c）和血压的更大降低相关，以及HDL-c增加。这些变化还伴随着葡萄糖降低药物治疗方案的修改。几项研究确定了修改CH摄入与CVD事件（包括心肌梗塞和中风）风险增加之间的相关性。然而，支持低碳水化合物饮食（<50-55%总能量摄入）的代谢益处的科学证据仍然不足。需要更多研究来调查低碳水化合物饮食对心血管代谢事件的影响。

在低碳水化合物饮食中，极低碳水化合物生酮饮食正被提议在管理MetS及相关因素（包括肥胖和CVDs）方面具有治疗作用。尽管没有普遍接受的定义，但生酮饮食通常以CH摄入量占每日能量的10%以下（相当于约30-50克/天）为特征，同时脂肪摄入量相对增加，脂肪与蛋白质和CH的比例分别为4:1和3:1。这种高度限制性饮食方法通过改善脂质谱和减少体重，在对抗CVD和肥胖方面表现出保护作用。

Bueno等人进行的荟萃分析回顾表明，与低脂饮食相比，遵循生酮饮食导致显著的体重减轻，以及TGs和血压降低。此外，遵循生酮饮食的个体HDL-c水平升高。这些益处的机制包括由于缺乏膳食CH摄入导致的胰岛素分泌减少，这抑制了脂肪生成和脂肪积累，同时促进脂解。其他促成因素是蛋白质摄入的饱腹作用，它影响食欲调节激素（ghrelin和leptin），以及酮体和胰岛素产生的调节，这可能增强代谢过程，特别是胰岛素信号传导。此外，与生酮饮食相关的糖原消耗和CH限制促进了酮体作为主要能量来源的利用。然而，持续产生酮体需要能量限制。最近的证据表明，生酮饮食对体重和心血管健康的观察到的益处主要归因于能量限制，而不是饮食的宏量营养素组成。医疗保健专业人员还应考虑遵循生酮饮食的挑战，以及可能排除富含营养的食物（如水果、蔬菜和全谷物）。这些食物与降低慢性疾病风险（包括T2DM、CVDs和某些癌症）密切相关。

低脂饮食

低脂饮食（LFDs），其脂肪摄入量占总能量的30%以下，饱和脂肪（SFA）贡献不到10%，多不饱和脂肪酸（PUFA）含量适中，反式脂肪酸最少。LFDs通常强调更高的CH摄入量和适度的蛋白质摄入量（约总能量的15-17%）。LFDs中包含的食物通常包括低脂选项（低脂乳制品），以替代全脂替代品。在减重干预中，LFDs与超重受试者过早死亡风险降低相关。一项包含34项随机对照试验的荟萃分析报告称，在此类干预中全因死亡风险降低18%，尽管未报告对CVD发病率或死亡率的显著影响。此外，一项网络荟萃分析强调了LFDs在减少体重方面相对于正常饮食习惯或其他饮食模式的潜力，特别是在短期干预（6个月）后。然而，这种效果在一年后消失。

检查LFDs对MetS患病率影响的临床试验产生了不一致的发现。强调低脂肪摄入的饮食干预（约总能量的20%来自脂肪）在MetS的某些组成部分上显示出适度降低，但与正常饮食相比，对CVD结果或冠心病患病率没有显著影响。此外，遵循LFD与高风险CVD老年人群中MetS发病率降低无关。

Veum等人评估了高CH、低脂饮食与低CH、极高脂饮食（约总能量的73%来自脂肪）对MetS成分的影响。研究报告称，在中期内，MetS成分、身体成分或体重没有显著变化。同样，Gardner等人进行的DIETFITS试验发现，低碳水化合物和低脂饮食干预都导致体重显著减轻，两种方法之间没有显著变化。LFDs干预在管理高血压和血液脂蛋白方面显示出短期潜力，包括降低血压（收缩压和舒张压）和改善HDL-c和LDL-c水平，与常规饮食相比。然而，这些效果在长期内消失。一项涉及17,230名前高血压或高血压参与者的RCT荟萃分析发现，DASH饮食和Medi-Diet在长期管理血压方面比LFDs更有效。关于T2DM管理，Basterra-Gortari等人的一项研究表明，LFDs不影响管理血糖降低药物的需求，而补充EVOO的Medi-Diet与高CVD风险老年人延迟需要此类药物相关。值得注意的是，各种研究报道，LFD干预可能通过增强微生物α多样性来改善与MetS相关的微生物群菌群失调。然而，可用证据有限，需要进一步调查以了解这些干预的长期影响。

高蛋白饮食

最近的证据表明，富含蛋白质的饮食模式与标准蛋白质饮食（通常提供0.8克蛋白质/千克体重）相比，可能导致显著的体重减轻和CVD进展改善。在高蛋白饮食（HPDs）中，蛋白质摄入量占每日能量的约20-30%，相当于约1.3-1.5克蛋白质/千克体重。这些饮食已被提议用于MetS及相关因素（包括肥胖和T2DM）的治疗。然而，HPDs对体重减轻的有效性仍有争议。一项评估HPDs对T2DM受试者影响的18项研究的荟萃分析报告称，与标准蛋白质饮食相比，体重没有显著降低。同样，未观察到血糖指标（空腹葡萄糖、HbA1c和胰岛素）、血压和血液脂质水平的显著改善。尽管如此，报告称HPD参与者TG水平显著降低。在MetS个体中，HPD与CH限制相结合，在肥胖成人中对体重管理有效。

最优宏量营养素摄入试验预防心脏病（OmniHeart）是一项控制良好的三周期交叉随机研究，涉及164名超重或肥胖且有前高血压或1期高血压但无糖尿病的受试者。该试验旨在通过三种饮食干预评估胰岛素敏感性：高CH饮食（58%每日热量来自碳水化合物，27%来自脂肪，15%来自蛋白质）；HPD（用蛋白质替换10%总CH摄入量，导致25%每日热量来自蛋白质，主要是植物性）；不饱和脂肪饮食（用不饱和脂肪替换10%总CH摄入量，导致37%每日热量来自脂肪，主要来自种子、橄榄油、菜籽油、红花油和坚果）。研究发现高蛋白或高CH饮食对胰岛素敏感性没有显著影响，而不饱和脂肪饮食改善了胰岛素敏感性。这表明用不饱和脂肪替换CHs（如Medi-Diet模式中所见）可能是增强胰岛素敏感性的有效方法。HPDs的健康益处归因于其增加饱腹感的能力，减少后续能量摄入。此外，HPD摄入有助于在旨在减重的限制性饮食摄入期间保持肌肉质量。肉类及相关产品与CVD、T2DM和MetS发展风险增加相关。因此，饮食指南提倡利用植物性蛋白质来源（包括豆类、大豆、豆子、种子和坚果）作为肉类和加工肉制品的更健康替代品。

总体而言，地中海饮食、DASH和植物性饮食等饮食策略在改善代谢标志物方面表现出一致的益处，通常与肠道微生物群的有利转变平行。然而，结果因人群、依从性和饮食组成而异，并非所有干预措施都能转化为持续的微生物组变化。重要的是，许多发现来自短期或观察性研究，强调了需要长期、对照试验，将饮食对微生物组的调节与持久的临床结果联系起来。

当前证据的批判性评价

虽然前面的部分详细描述了肠道微生物群（GM）菌群失调与代谢综合征（MetS）之间的关联，但关键问题是如何通过饮食干预调节这种关系。然而，仅仅罗列研究是不够的。严格的综合揭示，饮食策略的有效性并不相等，并且从根本上与它们恢复健康GM及其功能输出的能力相关。

最令人信服的证据支持整体饮食模式而非专注于孤立宏量营养素限制的方法。地中海和DASH饮食在MetS各个组成部分上始终表现出卓越、可持续的益处。它们的有效性很可能源于它们富含可发酵纤维和多酚，这些物质作为共生细菌的底物，刺激有益代谢物（如短链脂肪酸（SCFAs））的产生。这些SCFAs，特别是丁酸盐，不仅仅是终产物，而是增强肠道屏障完整性、减少全身炎症和改善胰岛素敏感性的关键信号分子。相比之下，严格低碳水化合物或生酮等宏量营养素相比之下，严格低碳水化合物或生酮等宏量营养素限制方法显示出不一致的结果。虽然生酮饮食可能诱导快速体重减轻，但其严格的碳水化合物限制可能适得其反地使关键的SCFA产生细菌饥饿，可能损害长期GM健康和代谢弹性。许多低脂饮食未能显著改善MetS结果的事实表明，脂肪类型（优先选择地中海饮食中的不饱和脂肪）比其数量本身更为关键。

此外，"交叉对话"的概念需要对食物质量和个性化进行批判性评估。植物性饮食的益处取决于消费营养丰富、最少加工的植物性食品；高精制碳水化合物和植物性超加工食品的饮食不会提供相同的GM和代谢益处。PREDICT等试验的新兴证据表明，个体间GM组成（例如高普雷沃菌属与拟杆菌属）的差异决定了对特定膳食纤维和脂肪的反应。这挑战了一刀切的模式，并将GM定位为个性化营养治疗的关键生物标志物。因此，未来研究必须从描述饮食结果转向阐明这些饮食如何重塑GM的因果机制。整合精心控制的饮食干预中的多组学数据对于超越关联并迈向MetS管理的机制性、个性化处方至关重要。

肠道微生物群调节作为代谢综合征的治疗方法

GM已成为慢性疾病（包括MetS）活细菌细胞疗法的关键目标。这些疗法旨在通过恢复细菌平衡和增强有益代谢活性来建立健康的肠道条件。用于调节GM组成的一些主要治疗干预措施如下所述。

益生菌

益生菌包括活微生物（通常是细菌或真菌），当以推荐数量摄入时，对宿主健康有益。发酵食品含有益生菌微生物，长期以来一直是人类饮食的一部分。然而，与当前肥胖危机经常相关的西方饮食方式不再大量包含它们。荟萃分析表明，益生菌补充有效改善T2DM的关键特征，包括餐前血浆葡萄糖水平、HbA1c、胰岛素浓度和胰岛素抵抗。此外，益生菌已被证明可改善脂质谱参数。益生菌干预还与超重或肥胖个体中BMI、体重和体脂百分比的适度改善相关。因此，益生菌可能有潜力作为管理MetS及糖尿病和肥胖等相关因素的辅助策略。然而，现有数据由于研究设计、益生菌配方、干预持续时间和测量结果的变异性而存在不一致，难以得出明确结论。此外，负责观察到的效果的潜在机制以及微生物组及其调节的作用仍然知之甚少。益生菌已在单一菌株和多菌株或多物种配方中进行评估，有时与益生元成分结合形成合生元。

多项研究表明单一和多菌株益生菌在MetS中的治疗效果。含有Lactobacillus reuteri V3401的单一菌株配方在新诊断为MetS的患者中显示，服用12周后，sVCAM、IL-6和胰岛素水平降低。此外，它增加了Akkermansia muciniphila/Verrucomicrobia的流行率。在未接受治疗的T2DM患者中，Lactobacillus reuteri ADR-1降低了HbA1c，而热灭活的L. reuteri ADR-3降低了平均动脉压、IL-1β水平，并提高了Bifidobacteria的丰度。两种干预都丰富了肠道微生物组中的给定益生菌菌株，但对整体微生物组组成没有额外影响。此外，在涉及肥胖成人的12周干预中，从泡菜中获得的益生菌菌株Lactobacillus plantarum K50显著降低了总胆固醇和TG水平，但不影响身体成分或体重。该干预增强了L. plantarum、Enterococcus hirae属和Enterococcus（一种具有潜在健康益处的细菌）的丰度，同时减少了放线菌门的丰度。在前糖尿病成人中，Lactobacillus plantarum HAC01降低了2小时餐后葡萄糖（2h-PPG）和HbA1c水平，但未改变GM。相比之下，L. plantarum Dad-13在肥胖个体中降低了BMI和体重，同时通过减少厚壁菌门丰度和增加拟杆菌门来调节微生物组。

关于多菌株/多物种益生菌，Lactobacillus rhamnosus HN001和Bifidobacterium longum BB536的组合与Medi-Diet配对，与单独Medi-Diet相比，在肥胖女性乳腺癌幸存者中导致腰臀比、腰围和胰岛素水平降低。此外，它增加了α多样性以及L-Ruminococcus和Eubacterium的丰度，同时降低了微生物组中Butyricicoccus和拟杆菌属的水平。两种Bifidobacterium breve菌株（B632和BR03）的组合导致参与减重计划的肥胖儿童和青少年腰围、BMI标准差评分、餐前胰岛素和ALT水平降低。然而，观察到的微生物组变化与安慰剂组相似。

益生元

益生元被定义为由宿主微生物选择性利用以提供健康益处的底物。它们有益的生理效应在二十多年前就被首次认识，但最近对益生元的兴趣显著增加。今天最著名的益生元包括菊粉、果寡糖、低聚果糖、低聚半乳糖和抗性淀粉，所有这些都已被报道可刺激Lactobacilli和Bifidobacteria的生长。鉴于超重个体通常在肠道微生物组中表现出细菌多样性降低，特别是Bifidobacteria丰度减少，使用益生元恢复肠道微生物组平衡和功能已被提议为一种有希望的治疗方法。抗性淀粉、菊粉和富含果糖的菊粉可能在限制MetS成分方面提供有益效果。补充转半乳糖寡糖（GOS）已被证明可改善胰岛素和脂质代谢，增加Bifidobacteria丰度，并降低Desulfovibrio spp.、Bacteroides spp.和Clostridium histolyticum群等革兰氏阴性细菌的水平。Alpha-GOS导致食物摄入量和食欲的剂量依赖性降低。GOS补充特定增加了Bifidobacterium物种的数量，但对前糖尿病患者能量和底物代谢或外周胰岛素敏感性没有明显影响。值得注意的是，菊粉型果聚糖的补充导致脂肪量轻微减少，但不影响脂质水平、葡萄糖稳态和BMI。此外，菊粉对GM组成有积极影响。抗性淀粉类型4（RS4）的补充通过调节胆汁酸代谢和GM组成的改变积极影响脂质代谢，但不影响葡萄糖代谢。多酚食品成分的包含增强了丁酸盐产生肠道细菌的流行率并改变了微生物组组成；然而，这些效果主要受患者同时用药的影响。总体而言，益生元似乎改变了肠道微生物组的组成，但它们对体重和MetS标志物的影响很少见。可能影响其有效性的因素，如时机、剂量、治疗持续时间、干预类型以及与其他既定干预的潜在组合，尚不清楚。2023年随机临床试验的荟萃回归证实，微生物组调节疗法适度改善空腹葡萄糖和胰岛素，尽管HbA1c和胰岛素抵抗的结果仍不一致。

粪便微生物移植

粪便微生物移植（FMT）涉及将粪便物质从一个人转移到另一个人，以增强或恢复肠道微生物组组成并治疗疾病，已引起科学界和公众的广泛关注。FMT在MetS中有效性的首个证据于2012年报告。荷兰进行的一项试点临床试验显示，接受瘦供体FMT的九名MetS男性受试者胰岛素抵抗降低，而在接受自体FMT的九名对照参与者中未报告变化。在最初的原理验证试验之后，已进行多项临床调查，以评估FMT在改善肥胖、糖尿病、非酒精性脂肪肝疾病和MetS等状况下的代谢和减轻体重方面的潜力。然而，在随机、安慰剂对照试验中，关于代谢参数改善的结果不一致。虽然大多数研究观察到微生物组组成的改变，但对胰岛素抵抗或体重等临床显著结果的显著影响仍然缺乏。尽管FMT具有从健康瘦供体向受体传递整个GM及其副产品的非凡能力，但由于供体筛查和粪便物质分析不足，可能引入机会性致病微生物，可能加剧肥胖受体的菌群失调并导致严重副作用，如呕吐和败血症。这些安全问题引发了对FMT使用的质疑。尽管其具有潜在的治疗效果，但最近的临床研究报道FMT不会产生代谢谱的显著变化或诱导体重减轻。这些相互矛盾的结果突显了进一步研究的必要性。除了饮食和微生物疗法外，2025年的一项荟萃分析表明，结构化运动干预显著增加了肥胖和T2DM个体的微生物多样性，表明与饮食方法结合时具有协同益处。

总之，益生菌、益生元和FMT在调节代谢综合征中的肠道微生物群方面显示出希望，但临床结果仍然不一致。菌株、配方和研究设计的变异性限制了可比性，对机制的理解仍然不完整。当前证据支持作为辅助治疗而非单一疗法的使用，需要更多严格设计的试验来确认其有效性和安全性。

当前证据的批判性评价

将直接微生物组调节作为MetS治疗策略的探索是从饮食见解中合乎逻辑的进展，但证据需要批判性和细致的解释。虽然益生菌、益生元和粪便微生物移植（FMT）的潜力相当大，但该领域目前以有希望但不一致的结果为特征，突显了从概念验证到需要精确性的过渡。

益生菌干预表明，特定微生物菌株可以赋予针对性的代谢益处，如改善血糖控制或脂质谱。然而，关键综合揭示，这些效果通常是菌株特异性的、剂量依赖性的且短暂的，对本地肠道微生物群整体生态系统的长期影响很小。给定益生菌难以持久定植肠道的常见失败表明，它们的作用模式可能更多是药理学的而非生态学的，通过直接与宿主免疫或肠道上皮相互作用来发挥作用，而不是通过永久性地重构微生物群落。同样，益生元通过提供选择性底物，可以丰富有益的本地分类群，如Bifidobacterium和Lactobacillus。然而，这些转变在MetS成分中转化为稳健、可重复改善的临床翻译仍然不一致。结果的可变性突显了一个基本挑战：基线肠道微生物组的个性化性质，这决定了给定益生元是否能找到有效利用它的必要细菌菌株，从而产生所需的代谢结果。

FMT代表了最大胆的方法，试图重置整个微生物群落。接受瘦供体FMT的胰岛素敏感受试者中最初的戏剧性结果引发了合理的兴奋。然而，随后的随机对照试验在代谢改善方面，特别是在体重方面，大多未能复制显著、持续的结果。这种差异关键地暴露了我们对所涉及的复杂生态系统的有限理解。仅仅转移"健康"微生物组可能是不够的，如果宿主的饮食、遗传和免疫系统不支持关键分类群的定植和功能。此外，FMT的安全问题和后勤障碍使其成为MetS不切实际的广泛解决方案。集体证据表明，未来疗法必须超越宽泛的方法。

研究中的矛盾证据和变异性

尽管积累的证据将肠道微生物群菌群失调与MetS联系起来，但研究中的发现并不总是一致的。在不同人群中观察到微生物特征的变异性，一些队列报告了分类群水平的转变（例如厚壁菌门与拟杆菌门比例），而其他队列未能复制这些关联。这种差异可能源于地理和种族差异、饮食暴露、宿主遗传背景以及测序平台和生物信息学管道的变化。这些不一致突显了定义MetS普遍微生物生物标志物的挑战，并强调了需要协调的协议、标准化参考数据库和多队列纵向研究。承认这种异质性对于将微生物组发现转化为临床有意义的干预至关重要。

结论和未来展望

代谢综合征（MetS）及其相关合并症代表了重大的全球健康和经济负担。累积证据强调肠道微生物群（GM）菌群失调在MetS及其关键组成部分（包括2型糖尿病（T2DM）、肥胖和心血管疾病（CVDs））的发作和进展中起着关键作用。从机制上讲，肠道微生物组通过调节脂质代谢、慢性低度炎症、宿主营养吸收以及生物活性微生物代谢物的产生，为MetS病理生理学做出贡献。值得注意的是，饮食模式是GM组成和功能的主要调节剂。比较研究表明，地中海饮食（Medi-Diet）代表了预防和管理MetS的充分支持的饮食策略。

GM的治疗性操纵—包括益生菌、益生元和粪便微生物移植（FMT）—成为靶向干预的有希望的途径。然而，这些方法仍处于实验阶段，在整合到标准护理之前需要强有力的临床验证。肠道微生物组的复杂性和功能广度仅被部分理解，当前见解尚未完全转化为基于证据的临床应用。

当前文献强调，GM-代谢相互作用领域在机制和转化水平上仍处于起步阶段。关键知识缺口仍然存在，包括各种体液中大量未注释的代谢物和肽的表征，以及区分宿主、饮食或微生物群衍生化合物。大多数研究提供了微生物组组成的静态"快照"，对时间动态和微生物群落的长期稳定性提供有限的见解。此外，转化效用受到缺乏准确复制人类遗传易感性的动物模型的限制。

弥合这些差距将需要整合方法，结合纵向多组学分析与生物临床变量，以定义因果机制。特别是，阐明MetS中特定的微生物组驱动的致病途径可能使理性设计精准的微生物组靶向疗法成为可能。总体而言，推进我们对GM-宿主相互作用的理解在代谢疾病预防和治疗方面具有变革性潜力，但实现临床转化需要严格、机制导向的研究。

致谢

部分图表使用Servier Medical Art生成，由Servier提供，根据CC BY 4.0许可（可在 BIOART Source（

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作者报告在此工作中无利益冲突。

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