肥胖青少年减重治疗过程中的支链氨基酸代谢与微生物组

背景：肥胖和成人体重减轻与不同的代谢组和肠道微生物组特征相关，但这些关联在多大程度上适用于青少年阶段仍不清楚。方法：儿童肥胖微生物组和代谢研究（POMMS）招募了220名10-18岁患有严重肥胖（OB）的青少年和67名健康体重对照（HWC）。在基线和OB组接受6个月肥胖干预后收集血液、粪便和临床指标。使用靶向定量质谱法对血清进行代谢组学分析，对粪便进行微生物组分析，并评估这些特征与BMI、胰岛素抵抗和炎症的关联。使用两组样本对无菌小鼠进行粪便微生物群移植（FMT），以评估对体重增加和代谢途径的影响。结果：与HWC相比，患有OB的青少年表现出更高的血清支链氨基酸（BCAA）水平，但更低的支链酮酸（BCKA）水平。这种模式具有性别和年龄依赖性，并且与成人和肥胖者不同，后者BCAA和BCKA均升高。纵向分析确定了与干预期间健康指标变化相关的代谢和微生物特征。OB和HWC青少年的粪便微生物组具有相似的多样性，但成员和功能潜力不同。来自OB和HWC供体的FMT对小鼠体重的影响相似，但特定类群与FMT接受者的体重增加相关。结论：与HWC同龄人和肥胖成人相比，患有OB的青少年具有独特的代谢组适应和微生物组特征。试验注册：ClinicalTrials.gov标识符：NCT03139877（观察性研究）和NCT02959034（资料库）。