《自然》子刊:咖啡对肠菌的影响,实在是太大了

2024-12-28 | 来源: 奇点网 | 转到微信 | 有0人参与评论 | 字体: 放大缩小 | 收藏 | 打印

众所周知，喝咖啡的好处非常多。

大量流行病学研究表明，喝咖啡与肥胖、2型糖尿病、认知障碍、帕金森病和心血管疾病，甚至是癌症等疾病的发生或死亡风险降低有关。

究其背后的原因，可能与咖啡中含的各种物质有关系。不过，咖啡富含的物质与健康获益究竟是如何联系起来的，我们仍知之甚少。

近日，由意大利特伦托大学Nicola Segata、哈佛大学陈曾熙公共卫生学院宋明洋和Curtis Huttenhower、英国伦敦国王学院Tim D. Spector联合领衔的研究团队，在著名期刊《自然·微生物学》上发表一篇重要研究成果[1]。

他们在分析数万人的饮食与肠菌特征数据之后，证实咖啡与人类微生物组的关系最为密切，在超150种食物中，咖啡能最准确地预测肠道微生物的组成。更重要的是，他们还发现，咖啡之所以这么能，主要与一种才发现没几年的微生物——Lawsonibacter asaccharolyticus——有关。

与从不喝咖啡的人（每月不足三杯）相比，每天喝三杯咖啡的人肠道L. asaccharolyticus丰度中位数高出4.5-8倍！体外实验还证实，咖啡能促进L. asaccharolyticus的生长，不过这一作用与咖啡因并不相关，至于幕后英雄是谁，目前仍未可知。

▲ 论文首页截图

实际上，早在大约4年前，Nicola Segata团队就在《自然·医学》上发表了一篇研究论文，这个研究显示，在150多种食物中，饮用咖啡与肠道微生物组成的相关性最高[2]。

不过，在当时他们也不知道背后的原因究竟是什么。于是，在前期研究的基础上，他们又发起了这个研究。

在研究一开始，他们先在包含数万人的研究样本中，重现了4年前的发现，即肠道微生物组的物种水平的基因组分箱（SGB）组成可高度预测咖啡总摄入量，而且咖啡也再次成为预测微生物组组成最准确的食物（曲线下面积[AUC]>0.8）。

▲ 研究流程图

随后，他们将研究涉及的22867名受试者按照咖啡摄入量分成三组。

第一组是从不喝咖啡（每天不超过20克或每月不到3杯），一共有5730人；第二组是大量喝咖啡（每天≥600克或每天超过三杯），一共2490人；第三组的摄入量介于前两组之间，属于适度喝咖啡，一共14647人。

在分析喝咖啡与微生物组成之间的关系时，他们发现298个SGB与咖啡有关，虽然咖啡与大多数微生物之间是正相关关系，但是也有46个负相关。这表明咖啡及其成分对微生物相对丰度的影响，更多的是刺激作用而不是抑制作用。

在正相关关系的微生物中，相关性最强烈是2018年分离出来的L.asaccharolyticus（SGB15154），随后是Massilioclostridium coli（SGB29305）和Clostridium species ‘12CBH8’（SGB7259）。值得注意的是，研究人员还发现，咖啡对微生物组的影响在很大程度上与咖啡因无关。

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▲ L.asaccharolyticus与咖啡的相关性最强

此外，与从未喝咖啡的人群相比，大量喝咖啡的人群中L.asaccharolyticus的丰度中位数高出4.5到8倍，适度喝咖啡的人群中L.asaccharolyticus的丰度中位数高出3.4到6.4倍。相较而言，大量喝咖啡的人群和适度喝咖啡的人群之间的差异就小得多，甚至没有显著差异。

▲ 不喝咖啡的人，L.asaccharolyticus丰度低

L.asaccharolyticus的变化如此巨大，让研究人员想知道咖啡是不是可以促进L.asaccharolyticus的生长。

于是他们选择了两种市售咖啡（摩卡冲泡咖啡和速溶咖啡），以及二者的低咖啡因版本。他们发现，无论是咖啡因含量如何，只要添加咖啡，就会促进L.asaccharolyticus的生长。

然而，添加咖啡却会抑制Escherichia coli（SGB10068）和Bacteroides fragilis（SGB1855）的生长。尤其是在10g/L的浓度下，两个微生物的生长都有大幅下降（-42%和-30%）。

▲ 咖啡促进L.asaccharolyticus的生长

虽然研究人员发现了多种咖啡代谢产物与L.asaccharolyticus相关，但是这个研究没有确定究竟是咖啡中的哪种成分将咖啡与L.asaccharolyticus联系起来。

▲ 与L.asaccharolyticus相关的咖啡代谢物

总的来说，这项研究成果让我们对咖啡如何通过肠道微生物改善人体健康有了新的认知。

在后续的研究中，有必要进一步研究究竟是咖啡中的哪种物质在调节L.asaccharolyticus的生长，以及咖啡对L.asaccharolyticus的影响，是否是咖啡有益健康的原因。

参考文献：

[1].Manghi P, Bhosle A, Wang K, et al. Coffee consumption is associated with intestinal Lawsonibacter asaccharolyticus abundance and prevalence across multiple cohorts. Nat Microbiol. 2024;9(12):3120-3134. doi:10.1038/s41564-024-01858-9

[2].Asnicar F, Berry SE, Valdes AM, et al. Microbiome connections with host metabolism and habitual diet from 1,098 deeply phenotyped individuals. Nat Med. 2021;27(2):321-332. doi:10.1038/s41591-020-01183-8