生酮饮食-肠道微生物群关系的全球研究趋势：一项文献计量分析
亮点
- • 自2016年以来，关于生酮饮食和肠道微生物群的研究有所增加
- • 本研究分析了2009年至2024年间发表的404篇出版物
- • 大部分研究探索了代谢、脑健康和肠道变化
- • 综述类文章占主导，表明需要更多临床研究
- • 研究结果为基于饮食和微生物群的治疗方法提供了新方向
摘要
引言
生酮饮食(KD)因其调节肠道微生物群的潜力而受到越来越多的关注；然而，迅速扩大的文献量使得识别主导主题、主要贡献者和研究空白变得困难。本研究旨在使用文献计量方法绘制全球关于KD-肠道微生物群关系的研究趋势图。
方法
使用Scopus数据库进行了文献计量分析。纳入了2009年1月1日至2024年12月31日发表的记录（搜索更新至2025年1月1日）。计算了文献计量指标和绩效分析，并使用VOSviewer可视化关键词共现和国际合作网络。
结果
共确定404份文献。出版产出在2016年后显著增加，并在2024年达到峰值，表明科学兴趣日益增长。最多产的作者和机构对该领域的贡献不成比例，主题映射揭示了五个主要集群，包括神经退行性疾病、代谢调控和微生物群相关机制。尽管该领域正在扩展，但文献类型分布表明概念性和综合工作仍占主导地位。
结论
过去十年中，关于KD-肠道微生物群关系的研究已大幅增长，在代谢和神经学结果方面有明确的主题整合。未来研究应优先考虑机制性和纵向临床设计，并整合多组学方法，以阐明因果路径并支持个性化饮食干预。
引言
饮食习惯在塑造人类健康方面起着根本性作用，影响肥胖、2型糖尿病和心血管疾病等慢性疾病的风险[1,2]。对营养模式的科学兴趣有所增加，特别强调调节代谢、体重和炎症的饮食策略。其中，生酮饮食(KD)——以高脂肪、适量蛋白质和低碳水化合物摄入为特征——近年来引起了相当大的关注[3]。KD最初于1920年代开发，用于管理癫痫患者的癫痫发作[4]，现在已应用于各种情境，包括肥胖、2型糖尿病、代谢综合征、某些类型的癌症以及运动表现提升[5]。这种饮食通常从脂肪获取约90%的总热量摄入，蛋白质占8%，碳水化合物仅占2%。由于碳水化合物摄入的严重减少，身体改变其能量生成方式，开始使用酮体——β-羟基丁酸、乙酰乙酸和丙酮——作为主要燃料来源。酮症是这种代谢适应引起的生理状态，会重组能量代谢并可能影响多种生化过程[6]。
数万亿细菌栖息在人类肠道微生物群中，形成一个具有广泛健康影响的复杂生态系统[7]。多种生理功能依赖于微生物群，包括短链脂肪酸(SCFA)的产生、免疫系统的调节、营养物质的消化和吸收以及神经递质的合成[8]。健康的肠道微生物群由多样且平衡的微生物群落组成。这种平衡的破坏与多种健康状况相关，包括肥胖、2型糖尿病、炎症性肠病和某些精神障碍[9]。微生物群的组成受遗传背景、年龄、环境影响和饮食习惯等因素塑造[1]。饮食是微生物群多样性和稳定性的最重要决定因素，并通过其宏量营养素谱(包括碳水化合物、脂肪和蛋白质)直接影响微生物组成。
近年来，生酮饮食对肠道微生物群的影响引起了越来越多的科学兴趣[2]。一些研究表明，生酮饮食能够增强与肠道健康相关的某些微生物物种，而其他研究发现它降低了微生物多样性和有益细菌的数量[10]。例如，某些研究表明，有益细菌如Akkermansia muciniphila和Bifidobacterium可能会随着坚持生酮饮食而增加。Akkermansia muciniphila可改善肠道屏障功能并调节炎症，从而促进改善代谢健康。然而，生酮饮食的低纤维含量可能导致产生SCFA的细菌减少，可能对肠道稳态构成风险[11]。在检查生酮饮食对肠道微生物群的长期影响时，需要考虑纤维摄入减少这一重要因素。
个体特征可能影响肠道微生物群与生酮饮食之间的相互作用。虽然微生物多样性的丧失可能对某些个体产生长期负面影响，但生酮饮食可能在其他人中促进增强肠道屏障和减少炎症的细菌[12]。从评估生酮饮食如何影响微生物群来看，既可能发生有益变化，也可能发生潜在有害变化。潜在益处之一是改善肠道屏障功能。有研究表明，对肠道粘膜具有保护作用的细菌(如Akkermansia muciniphila)的水平可能会增加，从而有助于减少肠道通透性。此外，酮体具有抗炎特性，可能通过这些机制帮助抑制全身炎症[13]。
生酮饮食已被证明在管理代谢紊乱方面有效，特别是通过改善胰岛素敏感性和帮助调节2型糖尿病和肥胖等状况[14]。然而，考虑生酮饮食可能带来的风险很重要。从肠道微生物群的角度来看，最严重的风险之一是产生短链脂肪酸(SCFAs)的细菌可能减少，这可能导致丁酸盐水平降低，而丁酸盐是肠道上皮细胞的重要能量来源[15]。多项研究表明，生酮饮食可能减少SCFA的可用性，这支持肠道上皮能量供应并有助于免疫调节和炎症控制。生酮饮食可能降低微生物多样性，其对肠道健康的长期影响尚不清楚。低膳食纤维摄入可能增加肠道通透性，进而可能提高炎症风险[16]。总体而言，实施生酮饮食时应谨慎考虑每个人的微生物谱。
总体而言，尽管生酮饮食对肠道微生物群的影响尚未完全了解，但关于其效果的科学研究仍在进行中。现有文献表明，生酮饮食可能支持某些有益细菌的增殖并帮助抑制炎症，但也强调了低纤维摄入对肠道健康的潜在不利影响。需要对KD对肠道微生物群的影响进行更全面的研究，以指导个性化饮食计划的制定。文献计量分析是一种系统方法，可定量评估科学文献的生产力、影响和结构关系[17,18]。该方法使用出版产出、引用数据和元数据来衡量研究绩效，依赖于h指数、引用计数和出版频率等指标[18]。分析过程从明确定义研究问题和选择适当的文献开始；随后，从Web of Science和Scopus等数据库中检索作者姓名、出版年份、关键词和引用信息等数据[19,20]。通过删除重复项和标准化作者及机构名称等程序对收集的数据进行清理[20,21]。分析框架基于两种主要技术：绩效分析和科学绘图[22]。虽然绩效分析评估作者、机构和国家层面的研究生产力，但科学绘图使用共引、关键词共现和文献耦合等方法揭示主题集群和协作网络[23,24]。VOSviewer等软件工具促进这些关系的图形表示，从而增强数据的可解释性[[25], [26], [27]]。在本综述中，根据科学证据详细检查了生酮饮食对肠道微生物群的影响，重点关注微生物多样性变化、代谢适应以及对免疫系统的潜在影响。
方法
本研究对肠道微生物群与生酮饮食之间联系的学术文献进行了文献计量分析。分析范围涵盖2009年1月1日至2024年12月31日发布的出版物。所有数据均从Scopus数据库获取，该数据库因其对同行评审文献的全面索引而广受认可。文献搜索使用结构化查询进行，旨在捕捉生酮饮食的各种表述。
生酮饮食与肠道微生物群关系的年度出版物分布
在本研究中，我们分析了2009年1月1日至2025年1月1日期间通过Scopus数据库全面搜索确定的404篇科学文献，这些文献探讨了生酮饮食与肠道微生物群之间的关系。研究结果表明，2009年至2015年间对该主题的研究有限。具体而言，2009年、2013年、2014年和2015年每年仅发现一篇出版物，而其他年份则没有发现。
讨论
本研究的文献计量分析方法系统全面地评估了2009年至2024年间探索肠道微生物群与生酮饮食之间联系的研究文章的定量、地理和主题分布。研究结果表明，这一研究领域随着时间的推移稳步获得动力，已成为当代科学讨论中一个活跃且多学科的话题。
对每年文章数量的分析(图1)显示，2016年后...
结论
本文献计量分析绘制了2009年至2024年间生酮饮食与肠道微生物群关系的全球研究图谱，并显示出版产出显著增加，特别是在2016年后，表明科学和临床兴趣迅速增长。关键词共现结构表明，该领域已围绕几个主导主题整合，包括代谢调控(如肥胖和糖尿病)、神经和神经退行性疾病状况。
资金来源声明
本研究未从公共、商业或非营利部门的资助机构获得任何特定拨款。
生成式AI和AI辅助技术在写作过程中的声明
在本作品准备过程中，使用了ChatGPT工具来提高可读性。作者根据需要审查和编辑了内容，并对出版物内容承担全部责任。
数据可用性
本研究期间生成或分析的所有数据均包含在本已发表的文章中。未生成或使用额外数据集。
作者贡献声明
Emre Manisalı: 撰写-初稿，监督，项目管理，方法论，调查，正式分析，数据管理，概念化，撰写-审阅和编辑。Kaan Zıkşahna: 撰写-审阅和编辑，调查，正式分析，数据管理。Rumeysa Adıyıl: 撰写-审阅和编辑，调查，正式分析，数据管理。Murat Ihlamur: 撰写-审阅和编辑，调查，正式分析，数据管理。
利益冲突声明
作者声明，他们没有已知的可能被认为影响本论文报告工作的竞争性财务利益或个人关系。
致谢
作者声明，他们没有致谢内容。
参考文献
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【全文结束】
