Диета с высоким содержанием фруктозы, кишечный микробиом и метаболическое здоровье

Американцы обычно потребляют избыточное количество диетической фруктозы. Было доказано, что добавленная фруктоза оказывает неблагоприятное воздействие на метаболическое здоровье, включая повышение резистентности к инсулину и риск диабета 2 типа (СД2). Однако механизмы, связывающие диетическую фруктозу и метаболическое здоровье, плохо изучены. Мальабсорбция или неполный метаболизм фруктозы в тонком кишечнике широко распространены среди населения. Избыток фруктозы достигает толстой кишки, где может изменить структуру и функцию кишечного микробиома, изменить бактериальные метаболиты и вызвать воспалительные реакции, влияющие на риск СД2. Чтобы выяснить, влияют ли обычно потребляемые уровни диетической фруктозы на метаболические результаты путем изменения микробиома кишечника, исследовательская группа случайным образом распределит 30 участников на контролируемое перекрестное диетическое вмешательство, в котором участники будут соблюдать 12-дневную изокалорийную диету с добавлением фруктозы или глюкозы. (25% от общего количества калорий), разделенных 10-дневным контролируемым периодом отказа от диеты.

Исследовательская группа стремится:

1. Определить взаимосвязь между высоким потреблением фруктозы, кишечным микробиомом и метаболическим риском.
2. Охарактеризуйте причинную роль(и), которые вызванные фруктозой изменения в микробиоме кишечника оказывают на метаболический риск, используя модель на стерильных мышах.

Исследовательская группа будет измерять 1) структуру и функцию сообщества микробиоты с помощью метагеномного секвенирования стула, 2) фекальные метаболиты с помощью целевого и нецелевого метаболомного анализа, 3) антропометрические показатели, 4) резистентность к инсулину, сывороточные маркеры риска СД2 и воспалительные цитокины, 5) фекальные микробы. способность к окислению углеводов и 6) жир печени по данным МРТ-эластографии. Исследовательская группа будет использовать новые статистические подходы, в том числе моделирование распределенного лага, чтобы понять сложные взаимосвязи между диетой, микробиомом, метаболитами и последствиями для здоровья.

Затем исследовательская группа проведет контролируемые диетические вмешательства и исследования трансплантации фекального микробиома на стерильных мышах. Образцы донорских фекалий от людей, участвовавших как в глюкозной, так и в фруктозной группах клинического вмешательства, будут трансплантированы стерильным и колонизированным мышам, чтобы установить причинную связь между вызванными фруктозой изменениями в микробиоме кишечника, жировой тканью печени и известными метаболическими и воспалительными изменениями. для увеличения риска развития СД2.

Исследовательская группа стремится всесторонне оценить структурные и функциональные изменения в микробиоме кишечника, вызванные диетой с высоким содержанием фруктозы. Определение влияния избытка фруктозы на микробиом поможет выявить новые способы, с помощью которых фруктоза способствует риску метаболических заболеваний. Помимо определения стратегий улучшения метаболического здоровья у взрослых, данные этого предложения могут помочь в разработке целевых подходов к снижению будущего риска заболеваний среди уязвимых групп населения, которые потребляют высокие уровни фруктозы, таких как дети.