关于益生菌Bifidobacterium animalis subsp. lactis CECT 8145对腹部肥胖受试者人体测量肥胖生物标志物影响的随机对照试验的学术研究报告

本研究的主要作者团队包括Anna Pedret、Rosa M. Valls、Lorena Calderón-Pérez等，通讯作者为Rosa M. Valls。研究团队来自多个机构，包括西班牙的Eurecat技术中心、罗维拉-威尔吉利大学、圣琼大学医院以及Biopolis SL/ADM公司等。这项研究成果以题为《Effects of daily consumption of the probiotic Bifidobacterium animalis subsp. lactis CECT 8145 on anthropometric adiposity biomarkers in abdominally obese subjects: a randomized controlled trial》的论文形式，于2019年发表在学术期刊 International Journal of Obesity 上。

一、 学术背景

本研究隶属于营养学、微生物组学与代谢性疾病交叉领域，具体聚焦于益生菌干预在肥胖管理中的应用。在全球范围内，超重和肥胖的流行已达到大流行程度，成为心血管疾病、2型糖尿病等重大慢性病的主要风险因素。尽管生活方式干预（如饮食和运动）是肥胖管理的基石，但寻找有效、安全的辅助策略一直是研究热点。益生菌作为公认的功能性食品，其在改善肥胖及相关心脏代谢状况方面的潜力日益受到关注。然而，益生菌的功效可能不仅限于活菌，其灭活形式（如经过热处理）是否保留甚至增强有益特性，是一个新兴且具有重要应用价值的研究方向。

在此背景下，研究团队将目光投向了一株特定的益生菌菌株——Bifidobacterium animalis subsp. lactis CECT 8145（以下简称Ba8145）。前期动物模型研究（包括线虫和肥胖大鼠模型）表明，无论是活菌形式还是其热灭活形式（Heat-killed, H-K Ba8145），该菌株均能减少体脂含量、改善血脂谱、提高胰岛素敏感性、调节抗氧化状态以及与色氨酸代谢相关的饱腹感标志物。这些 promising 的临床前数据为在人体中进行验证奠定了基础。然而，Ba8145及其热灭活形式对人体肥胖生物标志物的影响尚属未知。

因此，本研究的核心目标是：在一项随机对照试验中，评估每日摄入活菌Ba8145及其热灭活形式H-K Ba8145，为期三个月，对腹部肥胖个体的人体测量学肥胖生物标志物、心血管风险因素以及肠道微生物组的影响。研究旨在明确这两种形式的益生菌是否具有改善腹部肥胖的效用，并初步探索其潜在的作用机制。

二、 详细研究流程

本研究是一项随机、平行、双盲、安慰剂对照的临床试验，设计严谨，流程规范，主要包括以下步骤：

1. 研究对象招募与分组： 研究于2016年9月至2017年3月期间招募受试者。纳入标准为年龄大于18岁且存在腹部肥胖的个体，具体定义为男性腰围（Waist Circumference, WC）≥102厘米，女性腰围≥88厘米（依据欧洲指南）。最终，共有135名受试者被随机分配至三个干预组：安慰剂组（40人，每日摄入含300毫克麦芽糊精的胶囊）、Ba8145活菌组（42人，每日摄入含10^10菌落形成单位活菌的胶囊）、H-K Ba8145热灭活菌组（44人，每日摄入含等量（10^10 CFU当量）热灭活菌的胶囊）。所有胶囊外观一致，确保了双盲设计。研究获得了伦理委员会批准，并在ClinicalTrials.gov注册。

2. 干预方案与基线评估： 干预持续3个月，受试者每日随水服用1粒指定胶囊。在干预开始前（基线），研究人员收集了所有参与者的详细信息。除了人口统计学数据外，还通过3天饮食记录和体力活动问卷评估了其日常饮食和活动水平，以确保组间可比性，并在必要时提供基于指南的饮食建议。此外，采集了空腹血样和粪便样本，后者使用专用设备收集并冷冻保存于-80°C，以备后续分析。

3. 核心指标测量与数据收集： 研究的主要结局指标是人体测量学肥胖生物标志物和内脏脂肪面积。具体测量时间点为基线、干预6周后和干预12周后（结束时）。

   • 人体测量学指标： 包括体重、身高（用于计算身体质量指数BMI）、腰围（WC）、腰围身高比（WHR）和圆锥指数（Conicity Index, CI）。这些指标在基线、6周和12周时测量。
   • 内脏与皮下脂肪面积： 采用磁共振成像技术，在腰椎L5-S1上方5厘米处获取单一切面图像，精确计算内脏脂肪面积和皮下脂肪面积。此测量仅在基线和干预12周后进行。
   • 心血管风险标志物： 在基线和12周时，测量血压（收缩压SBP和舒张压DBP）。同时，对基线及12周时采集的血样进行批次分析，检测指标包括：血脂谱、载脂蛋白、非酯化脂肪酸、血糖、胰岛素（用于计算胰岛素抵抗的稳态模型评估指数HOMA-IR）、高敏C反应蛋白和瘦素。
   • 肠道微生物组分析： 对基线和12周时采集的粪便样本进行DNA提取、测序和生物信息学分析，以评估干预对肠道菌群组成的影响，特别是与肥胖相关的特定菌属（如Akkermansia）的变化。

4. 数据处理与统计分析： 样本量计算基于预期的腰围变化。数据分析采用协方差分析等统计方法，比较组内（从基线到结束的变化）和组间（与安慰剂组相比的变化）的差异。分析时对年龄、性别、基线纤维摄入量等潜在混杂因素进行了调整。对于微生物组数据，进行了特定菌群丰度变化与临床指标的相关性分析。

三、 主要研究结果

研究结果详细揭示了两种形式Ba8145干预的效果，并显示出一些有趣的差异和共性。

1. 对内脏脂肪和人体测量指标的影响：

   • 内脏脂肪面积： 两种Ba8145干预（活菌和热灭活）均显示出减少内脏脂肪面积的趋势，但仅热灭活H-K Ba8145组的减少达到了统计学显著性。当调整基线腰围后，H-K Ba8145组与安慰剂组相比的变化也呈现出临界显著性趋势。皮下脂肪面积在三组间均未观察到显著变化。
   • 身体质量指数： 活菌Ba8145组的BMI从基线到研究结束显著下降，并且与安慰剂组相比，其下降也具有统计学显著性。热灭活组BMI也有下降，但未达到与安慰剂组的显著差异。
   • 腰围及相关指数： 两种干预形式均显著降低了腰围、腰围身高比和圆锥指数（与各自基线相比）。然而，在与安慰剂组的直接比较中，只有热灭活H-K Ba8145组在这三个指标上的改善均显著优于安慰剂组。活菌组也显示出优于安慰剂的趋势，但未完全达到显著性水平。
   • 性别差异分析： 当按性别分层分析时，上述关于内脏脂肪和人体测量指标的显著性结果仅在女性受试者中保持。在男性组中未观察到统计学上的显著改善，这可能与样本中男性数量相对较少有关。

2. 对心血管风险标志物的影响：

   • 在热灭活H-K Ba8145组中，观察到舒张压和胰岛素抵抗指数从基线水平显著下降。收缩压和其他检测的生化指标（如血脂、炎症标志物CRP）在各组间均无显著变化。
   • 瘦素水平在干预后未发生显著改变，但其变化量与皮下脂肪面积的变化呈正相关，与内脏脂肪面积变化无关，这符合瘦素主要由皮下脂肪分泌的生理学特性。

3. 对肠道微生物组的影响：

   • 肠道菌群分析显示，干预影响了肠道菌群的整体构成。Ba8145活菌干预后，以拟杆菌属为主导的肠型1比例有所增加。
   • 最关键的变化在于Akkermansia菌属。Ba8145活菌干预后，该菌属的相对丰度增加了0.584%，热灭活组增加了0.053%，而安慰剂组仅增加0.008%。统计分析发现，Akkermansia菌属丰度的增加与体重的减轻呈显著负相关。此外，在体重超过90公斤的参与者中，经过Ba8145干预后，其Akkermansia的中位数含量比体重≤90公斤的参与者低1.8%。

四、 研究结论与价值

本研究得出结论：对于腹部肥胖的个体，特别是女性，每日摄入益生菌Bifidobacterium animalis subsp. lactis CECT 8145，无论是活菌形式还是（主要）热灭活形式，持续三个月，能够有效改善多项人体测量学肥胖生物标志物，包括腰围、腰围身高比、圆锥指数、BMI以及内脏脂肪面积。其中，热灭活形式在改善腰围相关指标和内脏脂肪方面似乎表现更优，而活菌形式在降低BMI方面效果更明确。此外，热灭活形式还能带来舒张压和胰岛素敏感性的额外益处。

研究的科学价值在于：首先，它首次在人体临床试验中证实了特定益生菌株Ba8145及其热灭活形式在管理腹部肥胖方面的有效性。其次，研究揭示了热灭活益生菌可能具有与活菌相当甚至在某些方面更佳的功效，这拓宽了我们对益生菌作用形式的理解，并为开发更稳定、更安全的益生菌产品（无需考虑活菌保存和肠道定植）提供了依据。其潜在机制可能与调节宿主免疫系统有关。第三，研究将临床表型改善与肠道微生物组变化联系起来，发现Akkermansia菌属丰度的增加可能是Ba8145发挥抗肥胖作用的一个关键机制。该菌属已被多项研究证实与代谢健康改善相关，本研究为其作为益生菌作用的生物标志物或中介靶点提供了人体数据支持。

应用价值方面，该研究为肥胖的综合管理提供了一种新的、基于证据的营养补充策略。研究结果支持将Ba8145益生菌（尤其是其热灭活形式）作为生活方式干预（饮食和运动）的辅助手段，用于改善腹部肥胖及相关代谢参数。

五、 研究亮点

1. 研究对象的针对性： 专注于腹部肥胖人群，该人群是心血管代谢疾病的高危群体，干预具有明确的临床意义。
2. 干预形式的创新性比较： 直接对比同一菌株的活菌形式与热灭活形式的效应，是本研究的一大特色。结果提示灭活菌的潜在优势，为益生菌应用提供了新视角。
3. 严谨全面的评估体系： 不仅采用了传统的人体测量指标，还使用了磁共振成像精确量化内脏脂肪，并系统评估了心血管代谢风险标志物和肠道微生物组，提供了多维度的效果证据。
4. 机制探索的尝试： 通过肠道微生物组分析，将临床效果与特定的有益菌属（Akkermansia）的富集相关联，为解释益生菌的作用机制提供了线索。
5. 研究设计的规范性： 采用随机、双盲、安慰剂对照的黄金标准设计，确保了结果的可信度。

六、 其他有价值的内容

研究也坦诚地指出了其局限性：例如，无法评估胶囊与其他膳食成分之间可能存在的相互作用；研究样本中女性占多数，可能影响了在男性中观察到显著效果的能力；干预时间仅为3个月，长期效果有待进一步研究。同时，研究强调了其优势在于所使用的益生菌是单独给药，而非混合于发酵食品中，这有助于更清晰地归因效果。总体而言，这项研究为益生菌在肥胖管理领域的应用增添了高质量的证据，并指明了未来研究的方向，包括探索热灭活益生菌的作用机制、验证其在男性及更长周期内的效果，以及深入探究Akkermansia菌在其中的因果作用。