大豆暴露对骨骼发育和肠道微生物群的影响
生命早期接触大豆对骨骼发育和肠道菌群影响的研究
研究概览
详细说明
在生长期末达到的峰值骨量在生命后期发生骨质疏松性骨折的风险中起着关键作用。 预计峰值骨量增加 10% 可将骨质疏松症的发展延迟 13 年。 峰值骨量的决定因素包括占骨量高达 75% 的遗传（如性别和种族）和占其余 25% 的生活方式因素（如饮食和体育活动）。 生活方式因素在优化生长过程中的骨质增生中起着重要作用，例如，饮食中的钙被证明可以预测青春期骨骼中 10-15% 的钙保留，而运动可以通过增强骨骼几何形状来增强饮食中钙的作用。
最近的研究表明，肠道微生物群是骨量的关键调节因子。 实验研究表明，在无菌小鼠和用抗生素治疗的小鼠中，肠道微生物群的消融会改变骨矿物质密度 (BMD)。 此外，在出生时或断奶时给予抗生素对 20 周龄的雌性 C57BL/6 小鼠的 BMD 产生更持久的影响，但对雄性小鼠没有影响。 这一发现表明，在关键的发育窗口改变微生物群会对骨骼健康产生长期影响。 事实上，据信人类肠道微生物群的建立从出生开始，来自母亲的细菌会立即在新生儿的胃肠道 (GI) 中定殖，直到其在出生后的 3 年内稳定为成人样结构出生。 在这个关键时期，肠道菌群的发育可能会受到不同环境因素的影响，包括母乳喂养、饮食和抗生素治疗。 因此，在关键发育时期建立最佳肠道微生物群是增强骨骼健康的潜在手段。
据报道，肠道微生物群的组成会因动物性饮食、地中海饮食以及不同的饮食因素（如膳食/益生元纤维和益生菌）而改变。 例如，低聚半乳糖是一种益生元纤维，可以增加胃肠道中双歧杆菌的比例，增加短链脂肪酸（SCFAs）和降低盲肠pH值，从而增加矿物质吸收、骨骼生物力学强度以及生长男性的BMD老鼠。 同样，益生菌鼠李糖乳杆菌 GG 被证明可以降低肠道通透性，减少肠道和骨髓炎症，并完全防止性类固醇缺乏相关的骨质流失。 肠道微生物群组成的差异也被认为导致了人产生雌马酚的能力的差异，雌马酚是一种由大豆异黄酮中的细菌代谢的非甾体雌激素，它解释了大豆在骨骼中的雌激素作用。 这种差异可能解释了大豆异黄酮在亚洲而非西方人群中防止骨质流失的有效性。 健康婴儿产生牛尿酚的能力被发现受发育调节并受饮食成分影响，其中在 6 个月大的婴儿血浆中只能检测到痕量的牛尿酚，这可能是由于缺乏发达的肠道菌群。 随后的研究表明习惯性饮食对促进牛尿酚生产的重要性，其中生产牛尿酚的人似乎比不生产牛尿酚的人摄入更多的碳水化合物和膳食纤维、大豆和植物蛋白，而摄入的脂肪更少。 因此，确定可以优化肠道微生物群发育和雌马酚产生以优化骨骼健康的饮食因素非常重要。
据报道，含大豆的饮食是生命早期优化骨骼获取的饮食因素。 研究发现，早年接触大豆可以促进骨骼生长，新生儿服用大豆异黄酮可以减轻成年期的骨骼退化。 然而，这些研究中大豆成分对肠道微生物群的影响并未得到表征，并且尚不清楚这些骨吸收效应是否与大豆对肠道微生物群组成的作用有关。 此外，应该指出的是，不同的大豆制剂被用于不同的临床前和临床研究，包括大豆异黄酮提取物或纯化化合物（染料木黄酮和黄豆苷元）、含有异黄酮的大豆分离蛋白、全豆制品（豆浆和其他豆制品）。 大豆制剂的差异可能对肠道菌群产生不同的影响，从而对骨骼产生不同的影响。 事实上，大豆除了是蛋白质和异黄酮的膳食来源外，还富含纤维（多糖和低聚糖）。 据报道，大豆低聚糖 (SBOS) 会增加人类粪便样本中双歧杆菌的数量。 此外，大豆中的可溶性纤维可以被结肠细菌发酵，导致形成短链脂肪酸，从而可能对骨骼产生有益影响。 因此，重要的是要确定在生命早期接触大豆的哪些膳食成分（大豆纤维或大豆异黄酮）将实现最佳的骨骼获取和肠道微生物群。
通过膳食大豆改变生命早期肠道微生物群的组成似乎是促进骨骼生长的有前途的方法。 然而，在制定使用大豆优化骨骼生长的任何饮食建议之前，需要更多的研究来解决以下问题：微生物群和骨骼生长？ 大豆中的哪种成分（纤维或异黄酮，或两者）通过调节肠道微生物组对骨骼生长产生更好的影响？ 大豆改变的哪些微生物与最佳骨骼生长有关？ 哪些生物标志物/代谢物（短链脂肪酸、雌马酚或新型代谢物）可以解释大豆暴露后的最佳骨骼生长？
研究类型
注册 (估计的)
联系人和位置
学习联系方式
- 姓名：Ting-Fan Leung, MBChB, MD
- 电话号码：35052981
- 邮箱：tfleung@cuhk.edu.hk
研究联系人备份
- 姓名：Man-Sau Wong, PhD
- 邮箱：man-sau.wong@polyu.edu.hk
学习地点
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Hong Kong、香港、0000
- 招聘中
- Department of Paediatrics, Prince of Wales Hospital, 30-32 Ngan Shing Street, Shatin
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接触：
- Ting Fan Leung, MBChB, MD
- 电话号码：35052981
- 邮箱：tfleung@cuhk.edu.hk
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接触：
- Yuping Song, MD, PhD
- 电话号码：35052981
- 邮箱：ypsong@link.cuhk.edu.hk
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副研究员：
- Wing Hung Tam, MBChB, MD
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副研究员：
- Paul Kay Sheung Chan, MBBS, MD
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参与标准
资格标准
适合学习的年龄
接受健康志愿者
取样方法
研究人群
描述
健康孕妇的纳入标准：
- 18-45岁处于孕早期的中国妈妈
- 单胎妊娠
- 自愿参与并能够给予知情同意
婴儿的纳入标准：
- 登记孕妇的婴儿和父母在本研究开始前签署了书面知情同意书。
排除标准：
- 严重的医疗状况，尤其是那些需要长期服药的情况，例如在怀孕期间或怀孕前口服类固醇、抗高血压药物、糖尿病药物和降脂药物
- 涉及胃肠道的慢性炎症或肿瘤疾病史（例如 炎症性肠病、乳糜泻、结直肠癌）
- 严重的妊娠并发症，例如宫内胎儿死亡/死产、极度早产或 24 周前胎膜早破
- 精神上无行为能力的母亲无法给予知情同意
- 胎儿染色体或有临床意义的结构异常
- 目前的怀孕是通过捐精或捐卵受孕
学习计划
研究是如何设计的？
设计细节
研究衡量的是什么？
主要结果指标
结果测量 |
措施说明 |
大体时间 |
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动态骨形成参数
大体时间：通过学习完成，平均1年
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作为骨矿物质密度的重要替代生物标志物
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通过学习完成，平均1年
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骨标志物的信使 RNA 表达
大体时间：通过学习完成，平均1年
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反映导致骨矿物质密度改变的机制的变化
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通过学习完成，平均1年
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次要结果测量
结果测量 |
措施说明 |
大体时间 |
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肠道微生物组概况
大体时间：通过学习完成，平均1年
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肠道微生物群的组成和丰度
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通过学习完成，平均1年
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大豆诱导的肠道微生物群或代谢物与骨骼生长之间的相关性
大体时间：通过学习完成，平均1年
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肠道微生物和代谢物变化与骨生物标志物变化之间的关系
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通过学习完成，平均1年
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血清、尿液或粪便中的代谢组学特征
大体时间：通过学习完成，平均1年
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大豆暴露对不同体液或样品中代谢物含量变化的影响
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通过学习完成，平均1年
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合作者和调查者
研究记录日期
研究主要日期
学习开始 (实际的)
初级完成 (估计的)
研究完成 (估计的)
研究注册日期
首次提交
首先提交符合 QC 标准的
首次发布 (实际的)
研究记录更新
最后更新发布 (实际的)
上次提交的符合 QC 标准的更新
最后验证
更多信息
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