摘要：随着我国人口老龄化加速，骨量减少及骨质疏松症已成为中老年人常见健康隐患。越来越多的证据表明肠道微生物群与骨骼健康有关。然而衰老及肠道菌群在骨质疏松症发展中的交互作用未有定论。
转自：华大基因
随着我国人口老龄化加速，骨量减少及骨质疏松症已成为中老年人常见健康隐患。越来越多的证据表明肠道微生物群与骨骼健康有关。然而衰老及肠道菌群在骨质疏松症发展中的交互作用未有定论。
npj Metabolic Health and Disease
近日，华大基因联合北京友谊医院平谷医院、北京大学人民医院、哈尔滨医科大学第二附属医院、华大生命科学研究院、华大营养等多家机构，在Nature子刊npj Metabolic Health and Disease发表研究成果，系统揭示了衰老、肠道菌群与骨密度之间的紧密关联，发现多种特征微生物及其代谢功能与骨量水平密切相关，为骨质疏松的风险预警与微生态干预提供新思路。
特定菌群影响骨量
骨质疏松症是常见代谢性骨病，表现为骨密度（BMD）降低和骨折风险升高，严重影响中老年人健康。
中国数据显示，50岁以上人群中女性和男性患病率分别为29.1%和13.5%，且仍在增长。衰老、绝经和营养不足被认为是主要诱因。近年来，动物研究发现肠道菌群可调控骨代谢，但在人群中的相关证据仍有限且不一致。
研究设计图
研究团队基于中国北京“平谷队列”的684名50岁以上人群，采集其脊椎定量CT数据与粪便样本，并进行宏基因组测序分析，构建出骨密度与肠道菌群间的精准关联图谱。这是目前国内少有在人群层面同步获取肠道宏基因组和骨密度数据的大规模队列研究。
分析结果显示，多种厚壁菌门（Firmicutes）成员如 Lachnospira eligens、Blautia wexlerae、Roseburia hominis 等微生物相对丰度越高，则个体骨密度更高。
研究还揭示，这类微生物多具备产丁酸（butyrate）和L-精氨酸（L-arginine）的功能通路，这两类代谢小分子在维持骨代谢稳态中发挥关键作用。
进一步研究发现上述微生物功能，尤其是精氨酸合成与人脊椎骨密度显著正相关。精氨酸是体内合成一氧化氮（NO）的前体，而NO已被证明能够有效抑制破骨细胞活性，从而降低骨吸收速率。
这些发现强调肠道微生物不再是“旁观者”，而是在调节骨密度这一核心健康指标中扮演积极角色。未来对这些功能性菌群的定向富集和培育，或将成为改善骨健康的新路径。
肠型影响衰老节奏
在个体层面，研究还发现肠道菌群的整体结构——肠型（Enterotype，以下简称ET）与骨质流失节奏相关。通过对肠道菌群的聚类分析，研究将受试者划分为两类：以拟杆菌属（Bacteroides）为主的ETB型和以普雷沃氏菌属（Prevotella）为主的ETP型。
中老年人骨密度随年龄的下降呈现肠型依赖性模式
分析显示，ETB型人群骨密度随年龄下降的速率更快，在同等年龄下，ETB人群骨质疏松风险要显著高于ETP人群。这种趋势在男性和女性中均被一致性观测到，提示其并非受限于性别荷尔蒙差异，而是具有普适生物学机制基础。这一发现强化了肠道菌群结构对衰老进程中人体骨代谢稳态调控的影响力。
更重要的是，该发现并非偶然。在另一组302名绝经后女性的独立队列中，研究者验证了同样的趋势，进一步证实肠型、衰老及骨量减少之间存在稳定的交互作用。这种跨人群、跨平台的再现性为研究的可信度增添了关键支撑。
此外，研究还提示，在ETB型人群中，拟杆菌的丰度与一系列骨密度保护性的肠道微生物及功能呈现负相关关系，暗示菌群之间存在代谢竞争或生态抑制。这种“群落内冲突”机制或正是导致该类人群骨量减少加速的潜在因素。
微生态干预可期待
在深入探究菌群功能后，研究团队发现，与骨密度正相关的菌群大多具备丁酸和精氨酸合成功能。丁酸是一种短链脂肪酸，具有抗炎、促进Treg细胞增殖等免疫调节功能，在小鼠模型中已证实可刺激骨形成。而精氨酸作为一氧化氮的唯一内源性氮源，能通过抑制破骨细胞、增强骨形成，维持骨稳态。
这些关键功能的识别，为未来的骨质疏松干预提供了靶点，不再局限于传统的“钙+维生素D”方案。肠道微生态重构、功能益生菌开发、靶向营养补充等方向，正成为精准医疗时代下的新工具。
此外，研究团队基于本研究构建了“骨密度相关肠道菌群特征”，涵盖种属、代谢通路等多层级数据，为后续个性化微生态干预提供了系统基础。未来可望通过AI模型筛选骨健康风险菌群，精准匹配调节策略。
值得强调的是，本研究也指出当前骨质疏松患者的肠道菌群整体多样性并未大幅下降，提示干预重点应放在“功能修复”而非“多样性提升”上。这为微生态治疗从广谱到靶向转型提供了明确方向。
随着多组学研究的不断推进与临床研究设计日益完善，围绕肠道菌群的骨健康干预措施，正从基础研究稳步走向应用转化，未来或将成为老年慢病管理的新支柱。
来源：新浪财经
