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糞便樣本可揭示個人飲食、腸道微生物組與健康情況
2026/03/16 19:43
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研究顯示,糞便代謝組——即腸道及其共生微生物分解食物時產生的分子或“代謝物”集合——能夠捕捉飲食與腸道微生物之間複雜的相互作用。

眾所周知,飲食在健康與疾病中扮演重要角色,日益增多的研究表明腸道微生物多樣性也與特定疾病相關聯。 飲食變化會改變腸道微生物功能,進而影響其產生的代謝物。 因此,研究這些化合物並理解腸道微生物如何回應及與所攝入食物互動,有助於開發個人化飲食策略以調節腸道微生物組並改善健康。

研究人員分析了來自英國兩大隊列(TwinsUK和ZOE PREDICT1)共2,647名參與者的數據,整合了650種糞便代謝物、腸道微生物物種數據以及通過食物消費問卷獲取的詳細飲食資訊。 利用機器學習方法,他們發現糞便中的代謝物能準確反映10類不同食物飲料組的攝入情況,包括肉類、堅果、全穀物以及茶和咖啡,同時還能體現對健康或不健康飲食模式的整體遵循程度。

這項發表在《自然·通訊》期刊的研究還識別出400多種特定食物組與代謝物之間的關聯。 其中超過半數為正相關,意味著某些食物組攝入增加會導致糞便中特定代謝物水準上升。 這表明代謝物可能直接來源於食物,或由微生物與食物相互作用分解時產生。 研究團隊發現腸道微生物物種與糞便中90%以上飲食相關代謝物之間存在2,500多條關聯,其中四分之一的飲食相關代謝物還與腸道微生物生態系統整體多樣性相關。

“測量飲食及腸道微生物組對不同食物的回應頗具挑戰。 分析糞便中的化合物能揭示人們攝入的食物及腸道微生物組如何差異化代謝食物,凸顯其在健康中的作用,「倫敦國王學院博士生、論文主要作者羅伯特·波普

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(Robert Pope)表示。

在所考察的飲食指標中,糞便代謝物對DASH飲食(停止高血壓的飲食方法)遵循度的測量最為準確。 鑒於DASH飲食能促進心臟健康,研究人員進一步探究了糞便代謝物是否也能預測10年心血管疾病風險。

當模型僅使用DASH飲食評分和體重指數(BMI)預測心血管疾病風險時,準確性中等; 而採用糞便代謝物和BMI的模型表現更優,能精準區分心血管疾病高風險與低風險個體。 研究結果表明,糞便中代謝物的混合組成可能是未來心臟病風險的有力指標,其洞察價值可能超越單純飲食評分。

通過分析飲食在腸道留下的化學指紋,我們能識別哪些食物衍生分子滋養微生物組並促進有益化合物生成——這將指導益生元的開發,無論飲食或食物獲取條件如何,均能支持腸道及整體健康,“倫敦國王學院計算醫學講師、論文共同資深作者馬里奧·法爾奇博士(Dr Mario Falchi)指出。

重要的是,研究團隊發現少量代謝物(650種中僅54種)

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仍能有效預測飲食模式遵循度及食物飲料組攝入情況。 這有望支持營養與臨床研究中更簡易、可及的檢測方法開發。

“這些發現使我們更接近將簡易糞便分析轉化為理解飲食與腸道微生物互動的強大工具——幫助設計由內而外改善健康的飲食策略,”倫敦國王學院分子流行病學高級講師、論文共同資深作者克莉絲蒂娜·門尼博士(Dr Cristina Menni)表示。

該研究展示了糞便代謝組學揭示飲食與腸道微生物組互動的潛力,為通過靶向飲食或基於代謝物的干預策略改善健康鋪平道路。


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