拉萨市青少年超重、肥胖主要危险因素及与肠道菌群关系研究

阿旺旦增、张明辉、德吉曲宗、龚嘎篮孜*(通讯作者)

西藏大学医学院 850000

摘要: 分析拉萨市青少年超重、肥胖与肠道菌群的关系,总结影响拉萨市青少年体重的主要相关因素;方法:纳入拉萨某中学13~16岁青少年201人作为研究对象,将其按照BMI等指标分为超重、肥胖和正常体重组,每组67人,收集三组研究对象的一般资料并采集粪便,分析青少...
  • DOI:

    10.13738/j.cnki.acc.qklw60536

  • 专辑:

    科学Ⅰ辑;信息科技

  • 专题:

    信息、科学;综合科技

  • 分类号:

    G90;N92

摘要目的:分析拉萨市青少年超重、肥胖与肠道菌群的关系,总结影响拉萨市青少年体重的主要相关因素;方法:纳入拉萨某中学13~16岁青少年201人作为研究对象,将其按照BMI等指标分为超重、肥胖和正常体重组,每组67人,收集三组研究对象的一般资料并采集粪便,分析青少年超重、肥胖的主要危险因素,并对样本中肠道菌进行16s-rRNA基因定量检测,分析肠道菌群与超重、肥胖的关系。结果:居住在县城或乡镇、每周上体育课多且体力活动经常超过1h、营养均衡等均属于正常体重的保护因素,而进食很饱是超重、肥胖的高危风险因素(P<0.05)。肥胖组人群双歧杆菌、乳酸杆菌表达量要明显低于正常体重组,而大肠杆菌和肠球菌数量明显高于正常体重组人群(P<0.05)。结论:居住地不同、SBP/DBP、是否吃早餐、进食是否很饱、每周体育活动及体力活动频率、饮食结构均是导致BMI超标的重要因素,肥胖组青少年与体重正常及超重组青少年在肠道菌群构成、数量方面都存在着显著差异。

关键词:超重/肥胖;肠道菌群;危险因素;青少年

根据《中国居民营养与慢性病状况报告(2020年)》[1]显示,我国目前6-17岁青少年超重率和肥胖率分别达到了11.1%和7.9%。超重/肥胖对于青少年健康的威胁十分显著,包括影响青少年的生长发育导致身高提前停止增长,引起骨骼肌异常、内分泌紊乱、免疫力下降等问题[2-3]。另外,超重/肥胖还会导致青少年个人形象发生改变,增加其心理负担,进而引起一系列的社会和心理问题[4]。

近年来有研究发现,肠道菌群及其代谢产物可能参与到了超重/肥胖的发生和发展的整个过程[5]。但目前关于高原缺氧状态下肠道菌群是否会影响青少年超重/肥胖的研究鲜有报道,针对此现状,本研究以拉萨地区某中学10-17岁的青少年作为研究对象,调查其超重/肥胖的发生危险因素,分析肠道菌群状态与超重/肥胖的相关性。

1研究对象和方法

1.1研究对象

招募2024年2月-2025年2月就读于拉萨市某中学的201名学生作为研究对象。根据BMI指标将其分为正常体重组(67例)、超重组(67例)和肥胖组(67例)共三组。

1.2研究方法

1.3问卷调查

①社会人口学特征;②膳食行为;③体力活动情况;④膳食类型(食物摄入频率)。

1.4肠道菌群测定

①样本采集。采集研究对象清晨空腹时粪便样本2~5g,置入到专用的粪便收集杯中,封口冷冻后委托相关生物技术公司进行检测。

②检测方法。提取粪便样本的微生物总DNA,应用特定引物对16s-rRNA基因进行PCR扩增,纯化后对产物进行测序。肠道菌群基因型鉴定采用NGM 新一代代谢组学技术,确定菌群生物标志物,对肠道菌群情况进行定量分析。

1.5统计学处理

利用SPSS 26.0统计学软件对数据进行分析。计数资料采用卡方检验,计量资料采用t检验,单因素分析有意义的结果进行多因素逻辑回归分析,以 P<0.05 为差异有统计学意义。

2结果

2.1超重/肥胖的危险因素

2.1.1人口学特征

研究共纳入201名对象,正常体重组、超重组、肥胖组各67名。分析可见,三组研究对象在居住地、收缩压(SBP)、舒张压(DBP)等方面存在明显差异性(P<0.05),而年龄、性别指标对比差异无统计学意义(P>0.05)。三组研究对象的基本信息见表1.

表1  研究对象社会人口学特征(n=67)

项目

正常组

超重组

肥胖组

x2/z

P

例数

占比

例数

占比

例数

占比

年龄

13-14

37

55.22%

33

49.25%

32

47.76%

0.836

0.658

15-16

30

44.78%

34

50.75%

35

52.24%

性别

男

34

50.75%

37

55.22%

42

62.69%

1.981

0.371


女

33

49.25%

30

44.78%

25

37.31%

居住地

城市

45

67.16%

55

82.09%

61

91.04%

7.485

0.024

县城

15

22.39%

9

13.43%

5

7.46%

乡镇

7

10.45%

3

4.48%

1

1.49%

BMI(kg/m2)

20.58±1.64

25.96±2.13

28.94±1.05

25.865

<0.001

SBP(mmHg)

97.38±10.41

116.93±8.36

131.69±10.53

12.293

0.001

DBP(mmHg)

73.28±5.35

79.48±6.43

84.91±6.81

3.993

0.044

2.1.2膳食行为

膳食行为主要包括最近7天早餐情况、进食习惯以及进食方式等。通过分析可见,每日吃早餐、进食很饱的青少年,其超重/肥胖发生率明显升高(P<0.05),见表2.

表2  膳食行为情况分析

项目

正常组

超重组

肥胖组

x2/z

P

例数

占比

例数

占比

例数

占比

吃早餐情况

从不

5

7.46%

1

1.49%

1

1.49%

13.689

0.033

偶尔

11

16.42%

5

7.46%

4

5.97%

经常

16

23.88%

14

20.90%

10

14.93%

天天

35

52.24%

47

70.15%

52

77.61%

进食习惯

非常饱

21

31.34%

28

41.79%

35

52.24%

17.044

0.002

基本吃饱

35

52.24%

37

55.22%

31

46.27%

半饱

11

16.42%

2

2.99%

1

1.49%

早餐进食方式

在家吃

37

55.22%

45

67.16%

50

74.63%

13.736

0.321

学校食堂

19

28.36%

7

10.45%

5

7.46%

餐馆/外卖

11

16.42%

15

22.39%

12

17.91%

2.1.3体力活动

体力活动以每周计,主要包括体育课天数,参与大强度体育活动的天数、参与中强度体育活动的天数、体力活动超过1h的天数。通过调查可见,与体重正常组青少年相比,超重、肥胖青少年在体育课天数,参与大强度体育活动的天数、体力活动超过1h的天数等方面均明显减少(P<0.05)。

2.1.4多因素分析

以超重肥胖作为因变量,以单因素分析中存在差异性的因素作为自变量,构建多因素二元Logistic回归模型通过分析可见,居住在县城或乡镇、每周上体育课多、经常参与体育活动、每周体力活动经常超过1h、营养均衡都是正常体重的保护因素,而每餐进食很饱则是超重、肥胖的高危风险因素,见表4.

表4  超重肥胖多因素分析

变量

类别

β

Waldx2

P

OR

95%CI

常量


-0.915

7.774

0.005

0.411


居住地

城市

-

-

-

-


县城

-0.333

19.061

<0.001

0.713

0.684-0.821

乡镇

-0.566

21.918

<0.001

0.551

0.419-0.741

进食习惯

非常饱

-

-

-

-


基本吃饱

-0.402

14.067

<0.001

0.683

0.535-0.903

半饱

-0.355

4.464

0.018

0.715

0.553-0.952

餐馆/外卖

0.078

0.059

0.793

1.057

0.624-1.601

1-2

0.081

0.599

0.415

1.063

0.836-1.402

3-4

0.176

1.852

0.164

1.174

0.893-1.579

>4

0.503

4.803

0.041

0.577

0.414-0.801

>4

0.022

0.023

0.867

1.027

0.775-1.387

1-2

0.073

0.893

0.264

1.063

0.836-1.402

3-4

0.354

6.496

0.027

1.654

0.755-2.728

>4

0.505

15.463

<0.001

1.403

0.984-1.970

2.2肠道菌群与超重、肥胖相关性

2.2.1肠道菌群定量分析

按照门分类,厚壁菌门、变形菌门、拟杆菌门、放线菌门是青少年人群的优势菌群,而肥胖组人群的拟杆菌门相对丰度要明显低于体重正常组和超重组人群(P<0.05),见表5。

表5  门水平相对丰度分析[M(P25,P75)]

分组

厚壁菌门

变形菌门

拟杆菌门

放线菌门

正常组

0.675

(0.457,0.894)

0.143

(0.006,0.038)

0.121

(0.015,0.275)

0.017

(0.006,0.058)

超重组

0.771

(0.442,0.879)

0.141

(0.007,0.084)

0.067

(0.013,0.138)

0.021

(0.006,0.087)

肥胖组

0.706

(0.462,0.942)

0.013

(0.003,0.383)

0.012

(0.004,0.028)

0.008

(0.004,0.153)

H

0.113

0.235

9.846

0.376

P

0.937

0.893

0.008

0.813

进一步分析可见,与体重正常组相比,肥胖组人群的双歧杆菌、乳酸杆菌表达量要明显低于正常组,而大肠杆菌和肠球菌数量也要明显高于正常组人群(P<0.05)。

讨论:

1超重、肥胖危险因素分析

有调查对西藏高原地区超重/肥胖率研究发现,12~18岁人群的超重、肥胖检出率为4.3%和6.6%,虽然低于全国整体水平,但近年来西藏地区青少年超重/肥胖率呈现升高趋势[6]。为了进一步了解引起西藏地区青少年超重/肥胖的主要危险因素,本次研究收集拉萨市某中学13~16岁青少年201人作为研究对象,并分未正常体重组、超重组和肥胖组;研究结果显示,三组研究对象在居住地、SBP、DBP、饮食习惯、饮食结构方面存在明显的差异(P<0.05)。

与居住地为拉萨市内的青少年相比,城镇、乡镇地区的青少年超重/肥胖率明显更低,其可能与城镇、乡镇地区的青少年日常活动量更大有关。不同BMI青少年的SBP和DBP也存在着明显的差异性,其主要是由于超重/肥胖会导致机体脂肪过度沉淀,引起血管系统紧张和缩窄,增加心脏的负荷,进而引起血压升高以及多种心脑血管疾病[7]。通过卡方检验,两组在饮食习惯上的差异具有统计学意义(P<0.05)。拉萨市地处高原,独特的地理环境使得饮食习惯致使青少年在日常饮食中不能合理搭配食物,且缺乏足够的运动,就容易导致体重增加[8]。

在体力活动方面,本次研究结果显示,每周上体育课多、每周参与大强度体育锻炼超过4天、每周超过4天以上进行超过1h体力活动的青少年,其发生超重和肥胖的风险会明显下降。3.2肠道菌群与BMI的关系

目前发现肠道菌群相对丰度较高的前5名分别为厚壁菌门、拟杆菌门、变形菌门、放线菌门和疣微菌门[9]。而本次研究结果显示,拉萨市青少年人群的肠道优势菌群主要为,厚壁菌门、变形菌门、拟杆菌门和放线菌门,与上述研究结果存在差异,其可能与本次研究纳入的人群为高原地区的青少年有关。

综上所述,居住地不同、SBP/DBP、是否吃早餐、进食是否很饱、以及早餐和晚餐是否在家吃、饮食结构等均是导致BMI超标的重要危险因素,而BMI与肠道菌群的差异性存在着明显的相关性,提示肠道菌群可能通过氨基酸代谢通路、等途径在超重/肥胖发生过程中起到了重要影响作用。

参考文献

[1] 刘月姣.《中国居民营养与慢性病状况报告(2020年)》发布[J]. 中国食物与营养,2020,26(12):封2.

[2] 韩瑞,吴倩,刘丹,et al.超重肥胖青少年认知功能的改变及其与血清FGF21水平的关系[J].Journal of Shanghai Jiaotong University (Medical Science), 2024, 44(1):87-97.

[3] Sohn MJ, Chae W, Ko JS, et al. Metabolomic signatures for the effects of weight loss interventions on severe obesity in children and adolescents[J].Metabolites,2021,12(1):27.

[4] Zhang J, Wang H, Wang Z,et al. Prevalence and stabilizing trends in overweight and obesity among children and adolescents in China,2011-2015[J]. BMC Public Health,2018,18(1):571.

[5] Hersoug LG, Møller P, Loft S. Gut microbiota-derived lipopolysaccharide uptake and trafficking to adipose tissue: implications for inflammation and obesity[J].Obes Rev.2016;17(4):297-312.

[6] 娄小焕. 12~18岁藏族青少年营养不良及超重肥胖的流行现状分析[D]. 山东:山东大学.

[7] 王琦,杜文雯,宋晓昀,等. 中国成人体质指数轨迹与高血压及血压水平关系[J]. 卫生研究,2023,52(3):354-361.

[8] 曾祝平. 西藏藏族儿童青少年体质健康危险因素及促进对策研究[D]. 上海应用技术大学,2022.

中国食品科学技术学会益生菌分会. 人体肠道菌群主要特征的专家共识[J]. 中国食品学报,2024,24(7):460-470. 

基金:1.西藏自治区自然科学基金,项目编号:XZ202001ZR0040G

    2.西藏自治区科技计划项目,项目编号:XZ202301ZY0011G



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