BMC Med：通过预测血糖反应的个性化饮食对新诊断的T2 DM患者血糖控制和代谢健康的影响

背景:饮食调整对于新诊断的2型糖尿病(T2DM)的治疗和预防其健康并发症至关重要，但许多患者仅靠饮食无法达到临床目标。我们试图评估个体化餐后靶向饮食(PPT)对新诊断T2DM患者血糖控制和代谢健康的临床效果，并将其与一般推荐的地中海式饮食(MED)进行比较。

方法:我们招募了23名新诊断T2DM的成年人(年龄53.5±8.9岁，48%男性)，进行两项为期2周的饮食干预的随机交叉试验。参与者不知道他们被分配到两个顺序组中的一个:要么是PPT-MED饮食，要么是MED-PPT饮食。PPT饮食法依赖于一种机器学习算法，结合临床和微生物组特征来预测个人餐后血糖反应(PPGR)。通过额外的6个月的PPT干预，我们进一步评估了PPT饮食对血糖控制和代谢健康的长期影响(n = 16)。在整个研究过程中，参与者都被连接到连续的血糖监测(CGM)，并使用智能手机应用程序自我记录饮食摄入量。

结果:在交叉干预中，与MED饮食相比，PPT饮食显著降低了基于CGM的测量水平，包括平均PPGR(饮食之间的平均差值，−19.8±16.3 mg/dl×h，p<0.001)、平均血糖(日粮之间的平均差值，−7.8±5.5 mg/dl，p<0.001)和每日血糖水平>140m g/dl的时间(日粮之间的平均差值，−2.42±1.7h/d，p<0.001)。血浆果糖胺在运动前和运动后的降幅也明显高于运动后干预(日粮间的平均变化差值，−为16.4±37molmol/dl，p<0.0001)。干预6个月后，糖化血红蛋白(HbA1c)[平均±标准差(−)0.39±0.48%，p<0.001]、空腹血糖(−16.4±24.2 mg/dl，p=0.02)、甘油三酯(−49±46 mg/dl，p<0.001)等多项代谢健康指标明显改善。重要的是，61%的参与者表现出糖尿病缓解，HbA1c<6.5%。最后，一些临床改善与人均肠道菌群变化显著相关。

图1 试读流程和学习大纲。A流程。B实验设计示意图，比较2周MED饮食与PPT饮食对血糖水平的影响，以及额外6个月PPT饮食干预方案对多种代谢参数的影响

图2 . T2DM患者餐后血糖反应的高人际变异性。早期研究中新诊断T2DM患者亚群的餐后血糖反应(PPGR)模式和预测食用标准餐(面包、面包和黄油、葡萄糖和果糖，每种含有50克可用碳水化合物)后的葡萄糖反应。每条线代表一个不同的参与者;根据CGM测量的葡萄糖水平给参与者染色。PPGRs范围为0 ~ 100mg /dl × h。B两名表现出相反PPGRs的参与者的PPGR到两份标准餐的例子。每餐含有50克碳水化合物。22名新诊断T2DM患者的C PPGR预测。点代表膳食的预测(x轴)和cgm测量的PPGR (y轴)，仅基于膳食的碳水化合物含量。D与C相同，但在这里，该模型是基于我们的预测器，在22名新诊断的T2DM参与者中进行了一人出局交叉验证

图3:与MED饮食相比，PPT饮食改善血糖结果。在所有参与者中比较PPT饮食(绿色)和MED饮食(红色)中基于cgm的葡萄糖测量和果糖胺含量。所有参与者在MED饮食(红色)和PPT饮食(绿色)干预期间膳食PPGRs的箱线图。统计学意义显著(Mann-Whitney U检验***p < 0.001、**p < 0.01、*p < 0.05、+p < 0.1;n,不重要)。B和A中一样，但在每一种饮食中，所有参与者的血糖波动(变异系数)。定义为每种饮食中血糖水平的标准差和平均值之间的比值(LMM, p < 0.001)。C与A中一样，但在每种饮食中，所有参与者的平均餐PPGR (LMM, p < 0.001)。D MED饮食(红色)和PPT饮食(绿色)干预中所有参与者持续的血糖测量的PPGRs百分位数。E在MED饮食(红色)和PPT饮食(绿色)干预的所有参与者中，葡萄糖水平阈值以上的每日小时数(y轴)(x轴)。F MED饮食(红色)和PPT饮食(绿色)干预组中所有参与者一天内的平均PPGR (y轴)(x轴)。G与A中相同，但在每种饮食中，所有参与者血液中果糖胺的平均变化(LMM, p < 0.001)

图4 PPT饮食改善6个月后的代谢结果所有参与者和每个参与者的多种代谢结果变化示意图。左:所有参与者(n = 16)的结果变化，以6个月时间点与基线时的结果变化的95%置信区间(CI)表示。统计学意义显著(除HOMA-IR外，所有参数均采用单样本t检验，采用Mann-Whitney U检验，***p < 0.001， **p < 0.01， *p < 0.05;n,不重要)。右图:每个参与者结果的变化，用瀑布式的方案呈现，每个条形代表一个参与者。颜色刻度指的是条形图，表示每个参与者的每个结果的基线值水平。参与者按6个月的糖化血红蛋白变化进行分类

图5肠道菌群组成与临床结果相关。每个参与者在基线时的微生物类群相对丰度分布。根据右边的图例，颜色表示细菌分类群。参与者按照基线糖化血红蛋白水平(在底部以灰色条形显示)进行分类。微生物群落多样性(Shannon多样性指数)用虚线表示，采用5人滚动平均值，表明与HbA1c水平呈负相关。B在6个月的干预期间，所有(n = 16)参与者(p < 0.05, FDR校正)的微生物类群变化(行)和临床结果变化(列)之间的显著相关性热图。C FPG 6个月变化与Firmicutes/Bacteroidetes 6个月变化的相关性。圆点代表参与者，颜色表示体重减轻的公斤数。D干预6个月期间HbA1c变化与产丙酸细菌变化的相关性。圆点代表参与者，颜色表示体重减轻的公斤数。E基线和干预开始后6个月间Blautia相对丰度的变化(p < 0.05, FDR校正)。图中显示的是所有参与者中Blautia属相对丰度的平均减少(红线)和每个参与者的变化(灰线)

结论:在这项新诊断T2DM的交叉试验中，PPT饮食比地中海式MED饮食显著改善基于CGM的血糖测量。额外的6个月PPT干预进一步改善了血糖控制和代谢健康参数，支持了该方法的临床疗效。

原文出处：  Rein M,  Ben-Yacov O,  Godneva A, et al.Effects of personalized diets by prediction of glycemic responses on glycemic control and metabolic health in newly diagnosed T2DM: a randomized dietary intervention pilot trial.BMC Med 2022 Feb 09;20(1)