《自然》子刊:咖啡對腸菌的影響,實在是太大了

2024-12-28 | 來源: 奇點網 | 轉到微信 | 有0人參與評論 | 字體: 放大縮小 | 收藏 | 打印

眾所周知，喝咖啡的好處非常多。

大量流行病學研究表明，喝咖啡與肥胖、2型糖尿病、認知障礙、帕金森病和心血管疾病，甚至是癌症等疾病的發生或死亡風險降低有關。

究其背後的原因，可能與咖啡中含的各種物質有關系。不過，咖啡富含的物質與健康獲益究竟是如何聯系起來的，我們仍知之甚少。

近日，由意大利特倫托大學Nicola Segata、哈佛大學陳曾熙公共衛生學院宋明洋和Curtis Huttenhower、英國倫敦國王學院Tim D. Spector聯合領銜的研究團隊，在著名期刊《自然·微生物學》上發表一篇重要研究成果[1]。

他們在分析數萬人的飲食與腸菌特征數據之後，證實咖啡與人類微生物組的關系最為密切，在超150種食物中，咖啡能最准確地預測腸道微生物的組成。更重要的是，他們還發現，咖啡之所以這麼能，主要與一種才發現沒幾年的微生物——Lawsonibacter asaccharolyticus——有關。

與從不喝咖啡的人（每月不足三杯）相比，每天喝三杯咖啡的人腸道L. asaccharolyticus豐度中位數高出4.5-8倍！體外實驗還證實，咖啡能促進L. asaccharolyticus的生長，不過這一作用與咖啡因並不相關，至於幕後英雄是誰，目前仍未可知。

▲ 論文首頁截圖

實際上，早在大約4年前，Nicola Segata團隊就在《自然·醫學》上發表了一篇研究論文，這個研究顯示，在150多種食物中，飲用咖啡與腸道微生物組成的相關性最高[2]。

不過，在當時他們也不知道背後的原因究竟是什麼。於是，在前期研究的基礎上，他們又發起了這個研究。

在研究一開始，他們先在包含數萬人的研究樣本中，重現了4年前的發現，即腸道微生物組的物種水平的基因組分箱（SGB）組成可高度預測咖啡總攝入量，而且咖啡也再次成為預測微生物組組成最准確的食物（曲線下面積[AUC]>0.8）。

▲ 研究流程圖

隨後，他們將研究涉及的22867名受試者按照咖啡攝入量分成三組。

第一組是從不喝咖啡（每天不超過20克或每月不到3杯），一共有5730人；第二組是大量喝咖啡（每天≥600克或每天超過三杯），一共2490人；第三組的攝入量介於前兩組之間，屬於適度喝咖啡，一共14647人。

在分析喝咖啡與微生物組成之間的關系時，他們發現298個SGB與咖啡有關，雖然咖啡與大多數微生物之間是正相關關系，但是也有46個負相關。這表明咖啡及其成分對微生物相對豐度的影響，更多的是刺激作用而不是抑制作用。

在正相關關系的微生物中，相關性最強烈是2018年分離出來的L.asaccharolyticus（SGB15154），隨後是Massilioclostridium coli（SGB29305）和Clostridium species ‘12CBH8’（SGB7259）。值得注意的是，研究人員還發現，咖啡對微生物組的影響在很大程度上與咖啡因無關。

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▲ L.asaccharolyticus與咖啡的相關性最強

此外，與從未喝咖啡的人群相比，大量喝咖啡的人群中L.asaccharolyticus的豐度中位數高出4.5到8倍，適度喝咖啡的人群中L.asaccharolyticus的豐度中位數高出3.4到6.4倍。相較而言，大量喝咖啡的人群和適度喝咖啡的人群之間的差異就小得多，甚至沒有顯著差異。

▲ 不喝咖啡的人，L.asaccharolyticus豐度低

L.asaccharolyticus的變化如此巨大，讓研究人員想知道咖啡是不是可以促進L.asaccharolyticus的生長。

於是他們選擇了兩種市售咖啡（摩卡沖泡咖啡和速溶咖啡），以及二者的低咖啡因版本。他們發現，無論是咖啡因含量如何，只要添加咖啡，就會促進L.asaccharolyticus的生長。

然而，添加咖啡卻會抑制Escherichia coli（SGB10068）和Bacteroides fragilis（SGB1855）的生長。尤其是在10g/L的濃度下，兩個微生物的生長都有大幅下降（-42%和-30%）。

▲ 咖啡促進L.asaccharolyticus的生長

雖然研究人員發現了多種咖啡代謝產物與L.asaccharolyticus相關，但是這個研究沒有確定究竟是咖啡中的哪種成分將咖啡與L.asaccharolyticus聯系起來。

▲ 與L.asaccharolyticus相關的咖啡代謝物

總的來說，這項研究成果讓我們對咖啡如何通過腸道微生物改善人體健康有了新的認知。

在後續的研究中，有必要進一步研究究竟是咖啡中的哪種物質在調節L.asaccharolyticus的生長，以及咖啡對L.asaccharolyticus的影響，是否是咖啡有益健康的原因。

參考文獻：

[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