最近发表在《eBioMedicine》上的一项研究探讨了肠道微生物组与饮食之间的动态相互作用，特别是它们对血糖稳态的影响，重点关注个体间的差异。研究结果为饮食如何影响肠道微生物组和血糖代谢提供了新的见解，有助于制定个性化的饮食建议，促进代谢健康。
背景
关于不同宏量营养素饮食（高碳水化合物低脂饮食（HC）与低碳水化合物饮食（LC））对代谢健康的影响一直存在争议。由于高碳水化合物饮食（HC）的热量密度低于脂肪，因此常被推荐，但其对血糖和胰岛素调节的影响也令人担忧。目前尚无明确证据支持一种饮食优于另一种。肠道微生物群在整体健康中起着关键作用，参与消化、代谢和人体免疫系统的发育与维持。饮食可以影响肠道微生物群，而微生物群也会影响身体对饮食变化的反应。肠道微生物群包含有益和有害菌株，且因人而异。尽管如此，个性化肠道微生物群特征在介导LC和HC饮食效果的重要性仍不明确。
为此，研究人员提出了一种新的研究方法——营养n-of-1试验，该方法旨在从个人层面考察个体对饮食的反应。这种设计可能为饮食、微生物群和代谢之间复杂关系提供有价值的见解。
研究内容
该研究旨在探索高碳水化合物（HC）和低碳水化合物（LC）饮食对肠道微生物组和代谢健康的影响，采用多个营养n-of-1试验。研究发现，每位参与者对这两种饮食的肠道微生物组反应各不相同，形成了独特的模式。
通过分析这些模式，研究人员开发了一个“碳水化合物敏感性评分”，将特定的肠道微生物组特征与血糖反应联系起来，尤其是在HC饮食期间。这一评分在1,219名参与者的更大队列中得到了验证，证实了其基于饮食预测血糖反应的能力。
研究涉及30名参与者，他们完成了三个周期的HC和LC饮食，提供了大量关于肠道微生物组组成和血糖水平的数据。研究结果表明，肠道微生物组对HC饮食的反应可以预测个体的血糖敏感性，而LC饮食对血糖调节的影响较小。“碳水化合物敏感性评分”可以帮助个性化饮食建议，优化基于个体肠道微生物组的代谢健康。研究还通过机器学习和线性回归模型在更广泛的队列中验证了这些发现，将微生物组与血糖特征如空腹血糖和HbA1c联系起来。
研究发现
研究人员发现，肠道微生物组的多样性和组成在个体间存在显著差异，每位参与者对饮食的反应都是个性化的。这些差异在物种和门水平上都有体现，尤其是主要肠道细菌如拟杆菌（Bacteroidetes）和厚壁菌（Firmicutes）的相反反应。
研究发现，肠道微生物组影响血糖敏感性，尤其是在HC饮食下。主成分分析（PCA）显示，某些微生物模式可以预测餐后血糖反应，如最大血糖峰值（MPG）和高血糖持续时间。这些模式在HC饮食期间与血糖反应的关联更为强烈。在1,219名参与者的更大队列中，肠道微生物组对糖尿病前期和糖尿病的预测能力在HC饮食习惯者中更强。
研究人员基于与血糖反应相关的微生物种类开发了“碳水化合物敏感性评分”，结果显示该评分与改善血糖控制有关，尤其是在HC饮食者中。进一步分析表明，微生物碳水化合物活性酶（CAZymes）介导了这些关联，影响葡萄糖代谢。代谢组学分析确认，饮食中的碳水化合物在将肠道微生物组模式与血清代谢物（与血糖控制相关）联系起来中起着关键作用。
结论
该研究确定了一个基于肠道微生物组的特征——“碳水化合物敏感性评分”，反映了个体对HC饮食的血糖反应。通过个性化的n-of-1试验，研究人员发现了HC和LC饮食对肠道微生物组的共同和独特反应。研究结果表明，每个人的肠道微生物组塑造了其对食物的反应，尤其是碳水化合物，可能影响健康结果如血糖水平。研究强调了基于肠道微生物组分析制定个性化饮食建议的必要性。研究结果突显了饮食-肠道相互作用的复杂性，指出了更加个性化的营养方法。总体而言，这些结果强调了基于肠道微生物组组成的个性化饮食干预在管理葡萄糖代谢中的重要性。研究建议，根据个人的肠道微生物组定制饮食建议可以改善代谢结果，提供更加个性化的营养方法。
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