引言
近年来，全球青少年肥胖患病率显著上升。世界卫生组织数据显示，1975年至2016年间，青少年肥胖率从4%攀升至18%，成为心血管疾病和2型糖尿病等慢性病的重要风险因素。尽管肠道菌群在代谢健康中的作用备受关注，但其与青少年肥胖的关联仍不明确，尤其是在东亚人群中。近期发表在Ann Epidemiol上的一篇文章，标题为“Gut microbiome and obesity in late adolescence: A case-control study in ‘Children of 1997’ birth cohort”，该研究以香港“1997年儿童”出生队列为基础，通过病例对照设计探讨青少年肥胖与肠道菌群的关联，并结合代谢组学与孟德尔随机化分析（MR）探索潜在机制及因果关联。
研究背景
肠道菌群与肥胖之间的关联已被大量研究报道。一些研究表明，肠道菌群多样性降低、厚壁菌门与拟杆菌门比例（F/B比值）升高与肥胖风险增加相关。然而，由于研究设计、样本量和混杂因素的影响，研究结果并不一致。
青少年肠道菌群与肥胖的关系研究相对较少，且主要集中在西方人群。东亚人群的肠道菌群组成与西方人群存在显著差异，可能影响代谢疾病的分布模式，因此有必要开展针对东亚青少年肠道菌群与肥胖关系的研究。
研究方法
本研究采用配对病例对照研究设计，选取香港“1997年儿童”出生队列中年龄为17.4岁的肥胖（BMI≥25 kg/m2）和非肥胖青少年各156人，按照性别、体力活动（PAQ-A评分）、父母受教育程度和职业进行1:1匹配。通过鸟枪法宏基因组测序技术（Illumina平台，151 bp双端测序）分析粪便样本中的肠道菌群组成和通路，并采用条件逻辑回归模型评估菌群物种与肥胖的关联（以q值<0.15为显著性阈值）。此外，还通过多元线性回归模型分析肥胖相关菌群物种与血清代谢组学标志物之间的关联，并通过孟德尔随机化分析探讨菌群物种与2型糖尿病之间的因果关系。
研究结果
01基线特征
肥胖组（病例组，平均BMI 29.0 kg/m2）与非肥胖组（对照组，平均BMI 20.3 kg/m2）在性别、母亲特征、早期生活暴露和社会经济地位方面无显著差异。
02肠道菌群组成和多样性
肥胖青少年表现出更低的α多样性[逆辛普森（InvSimpson）指数P=0.031；Pielou均匀度P=0.014]和β多样性差异（PERMANOVA P=0.034），见图1。优势菌种如Faecalibacterium prausnitzii（普拉梭菌）、Bifidobacterium adolescentis（青春双歧杆菌）和Bifidobacterium longum（长双歧杆菌）在两组中均占主导，但肥胖组中Odoribacter splanchnicus（内脏臭气杆菌）、Clostridium spiroforme（螺旋形梭菌）、Clostridium phoceensis（法属波尔多梭菌）和Bacteroides uniformis（单形拟杆菌）丰度显著降低（q<0.15，图2）。厚壁菌门/拟杆菌门（F/B）比值无组间差异。
图1. 肥胖组和非肥胖组的肠道菌群组成和多样性
图2. 两组菌群物种丰度比较
03菌群物种与肥胖的关联
条件逻辑回归显示，Clostridium spiroforme（OR=0.45，95%CI：0.27~0.74）、Clostridium phoceensis（OR=0.42，95%CI：0.25~0.70）和Bacteroides uniformis（OR=0.72，95%CI：0.53~0.98）的丰度与肥胖风险呈负相关。敏感性分析结果保持一致。
04菌群物种与代谢组学和通路关联
Clostridia bacterium(梭菌属细菌，UC511D1)、Clostridium phoceensis、Dysosmobacter welbionis和Bacteroides uniformis丰度降低与血清支链氨基酸（BCAA）水平升高相关（P<0.01），后者是2型糖尿病的潜在风险因素。此外，肥胖组青少年肠道菌群中，CMP-legionaminate生物合成I通路和几丁质衍生物降解通路的富集程度较低，而UDP-N-乙酰氨基葡萄糖胺生物合成I通路的富集程度较高，提示糖代谢异常。
05孟德尔随机化结果
遗传工具变量分析显示，Bacteroides uniformis相对丰度升高与2型糖尿病风险降低相关 [每变化1个标准差（SD）：OR=0.98，95%CI：0.97~0.99]，但未发现其与冠心病有显著关联。
总结
本研究证实肥胖青少年的肠道微生物多样性降低，与西方研究一致，但未观察到F/B比值的变化，可能反映了东亚人群的独特性。Bacteroides uniformis和Odoribacter splanchnicus的减少与肥胖风险增加相关，这些菌种可通过降解膳食纤维产生短链脂肪酸（如丁酸），促进胰岛素敏感性和棕色脂肪产热，从而抑制肥胖。此外，Clostridium spiroforme和Clostridium phoceensis的负相关性为东亚人群特有，可能与其编码的碳水化合物活性酶相关。肥胖组中UDP-N-乙酰氨基葡萄糖胺通路的上调可能与胰岛素抵抗和慢性炎症相关，而CMP-legionaminate通路的减少可能反映膳食纤维摄入不足。这些发现为微生物组-代谢轴的作用提供了新视角。
总之，这些发现有助于深入理解青少年肥胖的发病机制，并为青少年肥胖的预防和治疗提供新的思路。通过调节肠道菌群，可能有助于改善青少年肥胖及其相关慢性疾病的风险。未来需要进行更多研究，以探索针对肠道菌群的干预措施，并评估其有效性和安全性。
参考文献：He B, Xu S, Schooling CM, Leung GM, Ho JWK, Au Yeung SL. Gut microbiome and obesity in late adolescence: A case-control study in "Children of 1997" birth cohort. Ann Epidemiol. 2025;101:58-66. doi:10.1016/j.annepidem.2024.12.009
