论文标题：Microbiota Metabolite Profiles and Dietary Intake in Older Individuals with Insomnia of Short vs. Normal Sleep Duration

论文链接：https://doi.org/10.3390/biom14040419

期刊名：Biomolecules

期刊主页：https://www.mdpi.com/journal/biomolecules

失眠是一种常见的慢性健康状况，也是最常见的睡眠障碍，影响着约50%的65岁以上成年人。老年人的失眠与一系列疾病风险有关，如糖尿病、代谢综合征、认知障碍等，给医疗系统和社会带来了高昂的成本。失眠有两种表型，睡眠时间短的失眠 (ISSD) 和正常睡眠时间的失眠 (INSD)。ISSD是生物学上最严重的表型，通常定义为总睡眠时间≤6小时，与生理性高觉醒和心脏代谢发病率和死亡率风险增加有关。INSD个体的特征是认知-情绪和皮质觉醒，与认知和情绪因素而非生理因素更为相关。

在患有失眠的老年人中，肠道微生物群组成的差异和大量特定属被发现与睡眠不良和认知功能差有关。肠道微生物群代谢物来源于对饮食营养物质的分解，目前关于肠道代谢物可能参与睡眠调节和失眠的情况在很大程度上仍然未知。基于此，来自以色列Tel Hai College的Faiga Magzal博士团队比较了睡眠时间短 (ISSD) 和正常失眠 (INSD) 的老年人的饮食摄入量和粪便代谢物谱，这一研究将有助于理解饮食和微生物因素在失眠中的潜在作用，并为有针对性的饮食干预和肠道微生物群调节开辟了途径。

本文亮点

1. 这项研究的优势是结合了睡眠评估、饮食分析和高级代谢组学等各种方法，以详细了解睡眠模式、饮食和代谢之间的相互作用。

2. 这项研究发现患有ISSD的老年人摄入的苯丙氨酸、酪氨酸和缬氨酸等氨基酸水平较低，这些氨基酸在睡眠调节中起着重要作用。

3. DCA是一种由微生物群发酵产生的次级胆汁酸，是与生态失调和疾病相关的肠道代谢产物，在ISSD老年人中上调，DCA可以作为这种疾病表型的潜在生物标志物。

图文导读

图1. ISSD参与者粪便样本中代谢物的上调和下调。图中每个数据点代表一个单一的代谢物，x轴表示ISSD参与者下调 (蓝色) 和上调 (橙色) 代谢物之间的平均相对变化或倍数变化。y轴表示每种代谢物相对变化的p值。橙色和蓝色区域分别代表ISSD组中显著上调和下调的代谢物。灰色数据点表示没有显著差异的代谢物。研究通过非靶向LCMS分析了INSD和ISSD参与者的粪便样本，发现了19502种化合物，其中1451种被鉴定为不同的代谢物，在这些代谢物中，ISSD组有82种显著上调，3种显著下调。

图2. INSD和ISSD参与者Bray-Curtis相异性的非度量多维尺度。深蓝色和紫色点分别代表INSD和ISSD参与者。研究发现两组的样本几乎均匀地分布在图的中心，表明这两组的代谢物谱没有显著差异。方差分析统计检验证实，两个研究组的代谢物谱没有显著差异 (p > 0.05)。

研究总结

饮食，特别是微量营养素的摄入，如氨基酸，是影响睡眠质量的关键因素，并可能导致失眠。在本研究中，与正常组相比，ISSD组摄入的芳香族氨基酸 (AAAA) 苯丙氨酸和酪氨酸水平相对较低。此外，ISSD参与者消耗的缬氨酸明显较少，这种氨基酸参与谷氨酸和GABA的从头合成，这两种神经递质已知会影响睡眠。

本研究检查了不同环境中的微生物代谢途径的代谢物。在目前的分析中，ISSD组的DCA水平较高，这一研究结果与最近的一项“失眠与较高水平的次生胆汁酸之间存在关联”的发现一致，这表明失眠可能对肠道微生物群—胆汁酸轴产生重大影响。鉴于睡眠时间短的失眠也与炎症和生态失调呈正相关，DCA可以被认为是这种疾病表型的潜在生物标志物。

结论和展望

总体而言，这项研究发现，与正常睡眠时间组相比，睡眠时间短的失眠老年人的BMI和血压更高。此外，睡眠时间短的人消耗的氨基酸较少，粪便中DCA水平较高。未来需要进一步的研究来阐明睡眠、饮食和微生物群代谢物之间的联系机制，以及DCA作为失眠生物标志物的作用。

Biomolecules 期刊介绍

主编：Lukasz Kurgan, Virginia Commonwealth University, USA; Peter E. Nielsen, University of Copenhagen, Denmark

期刊旨在发表包括生物活性和生物源性物质的结构和功能，具有生物学和医学意义的分子机制以及生物材料及其应用等在内的高水平文章。