2025年5月15日，美国心脏学会期刊Journal of the American Heart Association在线发表了我院刘鑫团队与西安交大一附院营养科合作的研究论文“Potential Modulatory Roles of Gut Microbiota and Metabolites in the Associations of Macronutrient-to-Physical Activity Ratios with Dyslipidemia”。该研究基于代谢综合征或高危个体数据，创新性地构建了“宏量营养素-体力活动比值”指标，系统揭示了能量摄入与消耗平衡与血脂异常的关联规律，并识别出肠道微生物及其代谢产物在该过程中的潜在调节作用（图一）。
图一
血脂异常是心血管疾病的关键危险因素。 “控制饮食与增加运动” （少吃多动）的生活方式被广泛提倡，但具体限制哪种宏量营养素（碳水化合物、脂肪或蛋白质）最能改善血脂，并不清楚。
在本研究中，硕士研究生王梦寒等首先构建“宏量营养素-体力活动比值”新型指标，系统评估其与血脂异常的关系，并结合肠道微生物组与代谢组数据，探讨潜在机制。结果表明，宏量营养素-体力活动比值（尤其是高脂肪或高饱和脂肪酸摄入）与总胆固醇（TC）、甘油三酯（TG）及低密度脂蛋白胆固醇（LDL-C）水平升高显著相关，而总能量并未观察到显著的关联。与饱和脂肪酸-体力活动比值最低组相比，最高三分位组的血脂异常风险高出约2-3倍（图二）。
图二
饮食结构与体力活动水平能够直接影响肠道微生态系统的组成与功能，从而调控宿主脂质代谢。肠道微生物代谢产物作为菌群-宿主互作的重要介质，其在“营养素-运动-血脂代谢”关联中的调控机制亦鲜有报道。研究团队利用机器学习方法构建了基于不同宏量营养素-体力活动比值的微生物风险评分，并发现这些评分与血脂水平显著正相关。研究也发现某些菌属与多个宏量营养素体力活动比值及多项血脂均有显著关联，提示潜在重要作用（如Lactobacillus、Streptococcus、Phascolarctobacterium、Tyzzerella等）。此外，研究筛选出的核心菌属，对血脂异常的预测性能良好（最高AUC达0.830）。（图三）
图三
在代谢组分析中，研究发现血脂异常的差异代谢物富集于内分泌调节、碳水化合物代谢和氨基酸代谢通路。进一步分析识别出10个与血脂异常通路密切相关的关键代谢物，其中9个代谢物与上述核心菌属显著相关。例如，乙酰磷酸在高胆固醇血症与高LDL-C个体中升高，且与13个核心菌属呈正相关；相反，丙酮酸水平在血脂异常人群中显著降低，并与Tyzzerella及宏量营养素-体力活动比值呈负相关。（图四）
图四
本研究结果提示：减少脂肪（尤其饱和脂肪酸）摄入，而非总热量，配合适度体力活动，是维持血脂健康的关键因素。研究也识别出在上述生活方式对血脂的影响中发挥关键作用的肠道菌属及关键代谢物分子。本研究拓展了我们对“吃动平衡”与血脂健康关系的理解，也为基于肠道菌群代谢的精准营养干预策略提供了借鉴。
研究生王梦寒与马国庆为论文的共同第一作者，公共卫生学院刘鑫教授及西安交通大学第一附属医院营养科廖侠主任为通讯作者。该研究获得国家自然科学基金的资助，数据收集获得了西安交通大学第二附属医院健康管理部、西安大兴医院营养科的大力支持。
通讯作者简介：刘鑫，西安交通大学公共卫生学院，流行病与卫生统计学系教授，博士生导师。主要从事营养、多组学技术与肥胖及心血管代谢异常的精准营养干预研究及队列研究。系列研究成果发表在Lancet Public Health, Gut Microbes, Clinical Nutrition, JCEM等国际知名期刊，个人主页https://gr.xjtu.edu.cn/en/web/xinliu 。课题组诚挚邀请有志于从事“人类精准营养”及“多组学流行病学研究”相关领域的博士加盟，有意者可发送简历至邮箱：xinliu@xjtu.edu.cn
原文链接： https://doi.org/10.1161/JAHA.124.040042
