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Cell Syst:胖五斤而伤全身!多组学揭秘少量增重竟会激活心脏病相关分子通路

2018-2-12 作者:代丝雨   来源:奇点网 我要评论8
Tags: 肥胖  菌群  炎症反应  
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近期,《细胞系统》上发表了一项来自斯坦福大学医学院的研究成果。Michael Snyder教授领导的科学团队发现,“适当”地增加体重,竟然会对整个身体的微生物、代谢、基因表达等多个层面产生影响!实验中,参与者在30天内增重2.8千克,体内菌群产生了明显的变化,炎症和免疫反应上调,甚至有一条与心脏病相关的分子通路也被激活了!

这不由得让奇点糕觉得,胖上五斤,对我们来说可能只是裤腰有点紧,对身体来说,好像是一场重大危机啊。


Michael Snyder教授

近年来,肥胖已经越来越引起我们的重视了,毕竟它已经和糖尿病、心脑血管疾病等人类杀手扯上密不可分的关系。既往的研究往往把肥胖和某个具体的疾病关联起来,探究它们之间的关系。但是,肥胖可不仅仅是脂肪细胞那点儿事儿,它的影响力太大了,这也掺和一脚那也指挥一下。俗话说管中窥豹只得一斑,只从某个角度来研究肥胖,恐怕结果也不甚全面呐。

Snyder教授有了一个想法——我们要搞清楚所有的细节!肥胖你能影响的范围广,那么我们就全研究一遍!

说起来不容易,做起来更难。单个组学领域的研究已经足够复杂了,Snyder教授却想要把基因、转录、蛋白质、代谢、以及微生物等多个组学领域综合起来进行大数据分析,并且还完成了,不得不佩服科学家的执行力和毅力。


一次测量涉及这么多指标

在这次试验中,研究者选择了23名参与者,他们的体重指数在25-35之间,也就是我们所说的超重,还没有胖到生病的地步。这批参与者中,一半人对胰岛素敏感,另一半则有显着的胰岛素抵抗,这是2型糖尿病的先兆。

研究者首先为参与者定制了为期30天的高脂饮食,体重达到峰值时保持了7天的无节制饮食,之后再用60天的时间把体重降下来。普遍来说,为了吃胖,男性参与者每天多吃了1000卡路里,女性则是750卡路里。这样吃的结果就是,一个月之后,他们平均胖了2.8千克。

嗯,这个周期看起来跟我们春节干的事儿差不多……



先吃胖,再减肥,这就是我们接下来几个月要做的事

五斤说多还真不多,就奇点糕的个人体验,最紧的裤子依旧能穿,双下巴也没出来。但是表面的平静下,还真是波澜起伏啊!

首先,在整个变胖过程中,研究者发现有318个基因的转录水平发生了显着变化,不出所料,很多都与脂质的代谢有关。进一步分析这些基因涉及的通路,研究者发现了一大批都与炎症反应有关!这炎症,可是糖尿病患者的面临的一个关键问题啊。


变胖路上各种生物指标都发生了明显的变化


涉及的多种通路,包括炎症反应

最吓人的是,研究者还发现,与扩张型心肌病(dilated cardiomyopathy)有关的一些基因[2]表达也增加了!这会影响心脏的泵血能力,增加心力衰竭的风险。或许这可以解释为啥胖人爱得心脏病呢。

接下来,研究者分析了受试者肠道微生物的变化。这回有意思了,在胰岛素敏感(IS)参与者和胰岛素抵抗(IR)受试者之间,出现了很大的不同。

在胰岛素敏感受试者中,体重增加带来的是疣微菌科(Verrucomicrobiaceae)和嗜黏蛋白阿克曼氏菌(Akkermansia muciniphila)丰度有了显着的提高。A. muciniphila是近年来的明星菌种,早有研究者证实,无论是在小鼠还是人体内,在体重增加的情况下,A. muciniphila会帮助我们对付胰岛素抵抗,起到一种保护作用。而胰岛素抵抗参与者的菌群却没增加——或者说本来他们也没有多少。


利用不同测序方法发现微生物种群的变化

按照Snyder教授的说法,这些激活的途径虽然并不意味着疾病的发生,但是却预示着,“某些事要开始了”。

不过也不用太害怕,当参与者把长的肉又减掉了之后,大部分的身体指标都回复了原来的水平,只有一小部分还会持续一段时间。

这项成果对研究者们来说倒是个确确实实的好消息。利用新的科研工具,跟踪体内数百万分子的波动,我们可以清楚了解体内到底在发生什么。一方面我们对生化指标与健康的关系有了更深一步的了解;另一方面,在医疗保健上,精密记录个体的生理指标变化,让我们又朝着个性化治疗迈出了新的一步。

西雅图系统生物学研究所(Institute for Systems Biology)的创始人Leroy Hood认为这是一项里程碑式的研究。他认为个体化医疗虽然昂贵,但是具有很大的潜力,个人的特征是需要被纳入治疗体系的。

为了促进相关研究的发展,本项试验中数十亿次测量的数据大部分都被公开,并且参与者们将继续以年为单位提供健康数据。

奇点糕想起了科幻小说和电影里常见的场景。未来我们将会有一个人工智能管家,时时记录我们的身体指标变化,并给出相应的建议。看来现在就是科幻走进现实的第一步呀。

原始出处:

Piening B D, Zhou W, Contrepois K, et al. Integrative Personal Omics Profiles during Periods of Weight Gain and Loss[J]. Cell Syst, 2018.



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所属期刊:Cell Sys 影响因子:8.406 期刊论坛:进入期刊论坛
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186****0580(小山羊)

学习了谢谢了

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2018-2-15 9:34:19 回复

177wUfd****(暂无昵称)

学习了.谢谢分享

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2018-2-14 0:49:58 回复

半夏微凉

学习了谢谢分享

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2018-2-13 7:16:45 回复

飛歌

厉害啊我的哥

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2018-2-12 7:11:47 回复

wzb521zf

一起学习学习

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2018-2-12 6:58:06 回复

秀红

学习了

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2018-2-12 4:27:54 回复

157********(暂无匿称)

学习学习.了解了解

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2018-2-12 4:16:16 回复

jihuaijun1112

学习学习学习

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2018-2-12 0:37:29 回复

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