本文系生物谷原創(chuàng)編譯，歡迎分享，轉(zhuǎn)載須授權(quán)！

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本期谷君為大家?guī)淼氖谴x性疾病相關(guān)領(lǐng)域的最新研究進(jìn)展，希望讀者朋友們能夠喜歡。

1. Cell Metabol：瘦人注意了！代謝不健康或許會讓死亡風(fēng)險(xiǎn)增加三倍

doi.org/10.1016/j.cmet.2017.07.008

相比正常體重和機(jī)體代謝健康的人群而言，體重正常但代謝不健康的人群（大約在正常體重的成年人中占到了20%）的死亡率及心血管事件發(fā)病風(fēng)險(xiǎn)是前者的三倍，而且這些人群的患病風(fēng)險(xiǎn)要明顯高于代謝健康的肥胖人群；近日來自德國慕尼黑亥姆霍茲中心的研究人員通過研究闡明了決定瘦弱、過重及肥胖人群代謝健康的關(guān)鍵特性，研究者指出，減少下半身脂肪的堆積或會讓瘦人處于風(fēng)險(xiǎn)之中，相關(guān)研究刊登于國際雜志Cell Metabolism上，同時本文研究還強(qiáng)調(diào)了個體化預(yù)防和心肌代謝疾病療法的關(guān)鍵應(yīng)用。

如今研究者們都知道，正常體重范圍內(nèi)的體重指數(shù)（BMI）和個體全因死亡風(fēng)險(xiǎn)最低直接相關(guān)，然而這種結(jié)論是否適合于所有BMI范圍的人群呢？深入闡明代謝健康肥胖發(fā)生的原因和后果后，研究者們表示，對于特定BMI而言，心肌代謝疾病和死亡的風(fēng)險(xiǎn)往往在人群中變化比較明顯，相比正常體重范圍的代謝健康人群而言，代謝健康的肥胖人群的全因死亡率或心血管事件風(fēng)險(xiǎn)會適度增加（25%），而對于代謝不健康的瘦人而言，這種風(fēng)險(xiǎn)或許會明顯增加（300%）。

那么這是為什么呢？隨后研究人員對981名參與者進(jìn)行了相關(guān)研究，當(dāng)研究者將代謝健康規(guī)定為代謝綜合征的風(fēng)險(xiǎn)參數(shù)小于兩種時，他們發(fā)現(xiàn)，18%的瘦人都表現(xiàn)為代謝不健康，而這個數(shù)字與大型研究中研究者所發(fā)現(xiàn)的數(shù)量完全吻合，大型研究中研究者旨在調(diào)查代謝健康和個體心血管事件及死亡率之間的關(guān)系。

文章中，研究者Stefan及其同事利用磁共振成像和磁共振波譜分析技術(shù)精確確定了參與者的體脂量、機(jī)體肝臟中的脂肪分布和脂肪堆積情況，此外，他們還檢測了參與者機(jī)體的胰島素敏感性、胰島素分泌狀況、頸動脈血管壁的厚度及適應(yīng)性，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，較低比例的腿部脂肪是瘦人代謝風(fēng)險(xiǎn)的主要決定子，而在肥胖參與者中，非酒精性脂肪肝和腹腔脂肪量的增加往往和其機(jī)體代謝風(fēng)險(xiǎn)密切相關(guān)；基于當(dāng)前研究結(jié)果，研究人員認(rèn)為，在瘦人中，腿部儲藏脂肪的問題或許是認(rèn)識讓這些人群處于高風(fēng)險(xiǎn)心肌代謝疾病的關(guān)鍵因素，研究者推測，這種表型似乎同脂肪代謝障礙疾病患者的表現(xiàn)一樣，然而這種脂肪代謝障礙樣的癥狀或許并沒有那么嚴(yán)重。

這項(xiàng)研究發(fā)現(xiàn)對于常規(guī)臨床實(shí)踐的影響，研究人員認(rèn)為有以下三點(diǎn)，首先，在臨床檢查中，正常體重的人群或許有兩項(xiàng)或者更多的代謝綜合征參數(shù)，而且這些個體或許腿部脂肪含量較低，因此對于這些人而言，較早地對代謝性疾病進(jìn)行仔細(xì)診斷或許非常必要；其次，如果當(dāng)瘦人患上了諸如2型糖尿病或心血管疾病等心肌代謝疾病的話，藥物性地療法會增加患者皮下脂肪的含量，而這對于某些患者而言或許是有益的；最后，在臨床實(shí)踐中應(yīng)用明確的表型策略或許能夠幫助研究人員更好地區(qū)分胖人和瘦人的代謝風(fēng)險(xiǎn)，這或許就能夠幫助更好地指導(dǎo)患者的生活方式，并且進(jìn)行藥物干預(yù)來完成向患者提供個體化預(yù)防和療法的目的。

2. Sci Rep：研究揭示代謝疾病發(fā)病機(jī)制

在最近的一項(xiàng)研究中，來自Marshall大學(xué)Joan C. Edwards醫(yī)學(xué)院的研究者們利用一種叫做pNaKtide的多肽抑制了細(xì)胞中的鈉-鉀泵的氧化擴(kuò)增的功能。這一作用能夠用于緩解實(shí)驗(yàn)性非酒精脂肪肝以及動脈粥樣硬化等疾病。

這一研究結(jié)果發(fā)表在最近一期的《scientific reports》雜志上。

"我們研究了一種由來自Marshall 交叉研究所的Zijian Xie博士，來自Toledo大學(xué)的Jiang Tian博士以及我共同開發(fā)的多肽類物質(zhì)-pNaKtide，并在兩種攝入高脂飲食的小鼠品系中進(jìn)行了試驗(yàn)"，該文章的高級作者，醫(yī)學(xué)院主任Joseph I. Shapiro說道："我們的結(jié)果表明pNaKtide對于緩解由攝入高脂飲食而引發(fā)的非酒精性脂肪肝以及動脈粥樣硬化具有非常顯著的作用。如果這種療法能夠真正被開發(fā)成一種藥物，那么將會對上述兩種疾病的治療起到極大的幫助"。

研究者們注意到，C57BL/6小鼠在接受了過量高脂飲食飼喂之后，會產(chǎn)生胰島素敏感度提升、血脂異常以及體重增加等癥狀，但在接受了上述多肽治療之后這些癥狀都會得到明顯的減輕。另外，小鼠體內(nèi)高密度脂蛋白（"好"膽固醇）的含量也會升高，而低密度脂蛋白（"壞"膽固醇）含量則會下降。在APOE敲出小鼠（會自發(fā)產(chǎn)生動脈粥樣硬化癥狀）中，使用多肽也會有效降低動脈粥樣硬化的嚴(yán)重程度。

"總之，我們的研究表明鈉鉀泵調(diào)節(jié)的氧化放大通路對于非酒精性脂肪肝以及動脈粥樣硬化癥狀的產(chǎn)生具有重要的作用"，該文章的第一作者，同樣來自醫(yī)學(xué)院的研究員Komal Sodhi說道："我們的發(fā)現(xiàn)對于這些疾病的治療與預(yù)防將會起到一定的作用"。

不過，在最終應(yīng)用到臨床治療之前，還需要有更多的試驗(yàn)加以驗(yàn)證。

3. Sci Rep：多國科學(xué)家闡明機(jī)體脂質(zhì)代謝和壽命之間的關(guān)聯(lián) 人類長生不老或有望實(shí)現(xiàn)

DOI: 10.1038/s41598-017-00037-7

近日，刊登在國際雜志Scientific Reports上的一篇研究報(bào)告中，來自中國、德國、美國、法國等國家組成的一個國際研究小組的研究人員通過研究發(fā)現(xiàn)了不同物種中脂質(zhì)代謝的類型和其不同壽命之間的關(guān)聯(lián)，文章中研究者對不同物種、其壽命差異以及機(jī)體中脂質(zhì)代謝特殊性之間的關(guān)聯(lián)進(jìn)行了研究。

為何不同物種有著不同的壽命，這一謎題讓科學(xué)家們困惑了很多年，比如說，為何狗的壽命較短，而具有相同尺寸的陸龜壽命卻很長呢？科學(xué)家們并不知道這其中的原因，但本文研究中他們推測這或許和機(jī)體脂質(zhì)代謝存在一定關(guān)聯(lián)，而且通過研究他們也發(fā)現(xiàn)了機(jī)體脂質(zhì)代謝的作用機(jī)制。

脂質(zhì)被定義為一種能夠在有機(jī)溶劑中溶解而在水中無法溶解的脂肪酸物質(zhì)，其在大部分有機(jī)體中非常普遍，而且通常能夠儲存能量；當(dāng)細(xì)胞中的脂質(zhì)破裂后脂質(zhì)代謝就會發(fā)生，從而釋放出機(jī)體中儲存的能量，長期以來科學(xué)家們一直清楚不同動物物種會以不同的方式對脂質(zhì)進(jìn)行代謝，但截止到目前為止，科學(xué)家們并未闡明脂質(zhì)代謝和物種說明之間的關(guān)聯(lián)。

這項(xiàng)研究中，研究者對35種哺乳動物機(jī)體的脂質(zhì)代謝進(jìn)行了研究，同時研究者們也注意到了這些哺乳動物的平均壽命，通過研究發(fā)現(xiàn)，有著相類似脂質(zhì)組成模式的動物或許有著相似的壽命，因此研究者就得出結(jié)論，脂質(zhì)組成和其代謝和不同物種的壽命之間存在著密切的關(guān)聯(lián)。

同時研究人員還發(fā)現(xiàn)，脂質(zhì)代謝的差異還和脂質(zhì)中的化學(xué)結(jié)構(gòu)直接相關(guān)，即脂質(zhì)中氫原子更為飽和的物種的壽命往往較長，這或許是因?yàn)闅湓语柡偷闹|(zhì)對氧化性過程更加耐受的原因?qū)е碌?，而且含有不飽和能量脂質(zhì)的物種也趨向于壽命更長，而這或許是因?yàn)闄C(jī)體中需要更多的不飽和能量脂質(zhì)來轉(zhuǎn)化為能量。

目前研究人員并不清楚是否本文研究對于延長人類壽命具有一定意義，即通過改變機(jī)體對脂質(zhì)的代謝方式來達(dá)到延長人類壽命的目的，因此后期研究中研究人員還需要更為深入的研究來探究機(jī)體脂質(zhì)代謝類型的不同和機(jī)體壽命之間的密切關(guān)聯(lián)和奧秘。

4. JCI：研究揭示代謝性疾病中基因與環(huán)境的影響

來自美國賓夕法尼亞大學(xué)的研究者們通過比較對高脂飲食不耐受，因而引發(fā)糖尿病等癥狀的小鼠，以及對高脂飲食耐受的小鼠進(jìn)行比較，找到了小鼠基因組中受高脂飲食影響的基因。

這項(xiàng)研究是由賓大醫(yī)學(xué)院的助理教授Raymond Soccio等人作出的，相關(guān)結(jié)果發(fā)表在最近的《Journal of Clinical Investigation》雜志上。

研究結(jié)果顯示，那些容易得II型糖尿病或肥胖癥的患者體內(nèi)能夠幫助細(xì)胞燃燒脂肪的蛋白質(zhì)水平明顯較低，額外地注入這些分子進(jìn)行治療則能夠起到很好的治療效果。

研究者們觀察了基因以及環(huán)境對兩種白色脂肪組織的影響（皮下脂肪組織以及器官周圍的脂肪組織，后者與代謝性疾病的發(fā)生具有直接的相關(guān)性）。結(jié)果顯示，器官周圍的脂肪組織中基因的表達(dá)水平在飲食引發(fā)的肥胖過程中變化十分明顯。這項(xiàng)研究不僅驗(yàn)證了這一關(guān)系，而且進(jìn)一步發(fā)現(xiàn)這些脂肪組織中的表觀基因組學(xué)也受到高脂飲食的影響。

飲食引發(fā)的脂肪細(xì)胞中表觀基因組學(xué)的的變化主要發(fā)生于組蛋白水平，另外一種叫做PPARgamma的轉(zhuǎn)錄因子與DNA結(jié)合的水平也有明顯變化。

之后，研究者們給予肥胖癥小鼠羅格列酮的藥物處理，該藥物能夠直接靶向脂肪細(xì)胞中的PPARgamma受體。"結(jié)果顯示，雖然經(jīng)過藥物處理的肥胖小鼠對于胰島素處理變得更加敏感，但其對器官周圍脂肪組織中基因的表達(dá)變化幾乎沒有影響。另外，我們發(fā)現(xiàn)該藥物對皮下脂肪的影響更加劇烈"。

"這些結(jié)果具有臨床上的相關(guān)性，而且能夠表明器官周圍脂肪組織中存在著'負(fù)面'的代謝效應(yīng)，而羅格列酮等藥物同樣能夠起到治療的作用"。

具體地，這一由藥物引發(fā)的皮下脂肪的改變體現(xiàn)在脂肪組織向棕色性狀變化。白色脂肪儲存能量，而棕色脂肪則能夠分解這些能量用于產(chǎn)生熱量，這一過程需要UCP1蛋白的參與。

研究者們發(fā)現(xiàn)，羅格列酮能夠提高兩種品系小鼠中UCP1基因的表達(dá)，但在沒有藥物處理的情況下，肥胖抵抗型小鼠的皮下脂肪組織中基因的表達(dá)水平依然較高。

相對地，他們發(fā)現(xiàn)對于耐受肥胖的小鼠而言，對肥胖敏感的小鼠則UCP1的基因表達(dá)水平以及PPARgamma與DNA的結(jié)合能力都相對較低。

在最后的試驗(yàn)中，研究者們利用藥物處理或者將其轉(zhuǎn)移到較冷的環(huán)境中，使得UCP1的表達(dá)水平上調(diào)以及脂肪組織棕色化。結(jié)果顯示，上述兩種處理都能夠提高UCP1蛋白的表達(dá)水平，但敏感性小鼠體內(nèi)的UCP1的表達(dá)水平達(dá)到了與抵抗性小鼠相當(dāng)?shù)母叨取?/p>

之后，研究者們比較了人類與小鼠中負(fù)責(zé)與UCP1基因表達(dá)有關(guān)的DNA序列差異。他們希望能夠利用這種方式更加精細(xì)地對肥胖癥或糖尿病進(jìn)行精細(xì)化治療。

5. 重磅！脂肪中90個基因在心血管代謝疾病中發(fā)揮重要作用

一項(xiàng)最新國際研究發(fā)現(xiàn)我們脂肪細(xì)胞中的基因與患肥胖、心血管代謝疾?。ㄈ缧呐K病和2型糖尿?。┑娘L(fēng)險(xiǎn)相關(guān)。研究人員已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了脂肪細(xì)胞中接近90個基因在這些疾病中發(fā)揮重要作用，因此這些基因可以用做開發(fā)新療法的新靶標(biāo)。和許多遺傳學(xué)研究不同的是，這項(xiàng)大型研究探索了770個芬蘭病人身上這些基因的活性及其表現(xiàn)形式。這些結(jié)果將幫助醫(yī)生和科學(xué)家們更好地了解正?；蜃儺惾绾斡绊憘€人健康及疾病風(fēng)險(xiǎn)。

"我們基因組中的許多區(qū)域和疾病風(fēng)險(xiǎn)增加相關(guān)。但是我們并不總是清楚這些區(qū)域發(fā)生了什么。"美國弗吉尼亞大學(xué)（UVA）醫(yī)學(xué)院教授Mete Civelek說道，"這項(xiàng)研究確實(shí)解決了其中的一些問題。"

基因?qū)】档挠绊?/p>

這個項(xiàng)目研究的男性的健康史、身體組成、血液狀況及其他健康狀況都有詳細(xì)的記錄，Civelek將這些人稱作"世界上少有的信息完整的人群。"這些精確的記錄允許科學(xué)家們得出關(guān)于皮下脂肪中自然發(fā)生的基因突變的影響的結(jié)論。"2型糖尿病、冠狀動脈疾病及肥胖是多因素導(dǎo)致的復(fù)雜疾病。"Civelek說道，"諸多遺傳因素不會單獨(dú)發(fā)揮作用，它們會一起發(fā)揮作用。因此我們正在進(jìn)行的這類研究對于我們明白人類基因組發(fā)生的事件至關(guān)重要。"

心血管代謝疾病為公共健康帶來了極大的威脅，如心臟病就是美國頭號殺手，而這類研究將帶來更好的治療心血管代謝疾病地方法。"也許通過觀察其中的某些標(biāo)記物我們就可以更好地預(yù)測人群患2型糖尿病的風(fēng)險(xiǎn)，他們也就可以改變他們的飲食或者生活習(xí)慣以延緩疾病的發(fā)生。"Civelek說道，"或者對于那些已經(jīng)患上2型糖尿病的病人，我們可以靶向其中的一些新基因，以治療疾病。"

3維結(jié)構(gòu)的DNA

這個項(xiàng)目還幫助加深了我們對DNA復(fù)雜的3維結(jié)構(gòu)的認(rèn)知。通常人們認(rèn)為DNA是長的、整潔的鏈條，就像拉伸的字符串一樣，但事實(shí)上，DNA就像意大利面一樣集合在一起分布在細(xì)胞內(nèi)。在直鏈結(jié)構(gòu)上看起來很遠(yuǎn)的基因在這種情況下可能靠近彼此，而這種物理上的靠近實(shí)際上會影響基因的功能。

"我們在許多病例身上發(fā)現(xiàn)這些不同的基因區(qū)域?qū)嶋H上可以影響很遠(yuǎn)的未處于臨近位置的基因的表達(dá)。"他說道，"這是因?yàn)镈NA壓縮成了3維結(jié)構(gòu)，這些基因在3維結(jié)構(gòu)上很相近，因此可以影響彼此。"這對于明白基因的工作原理有很大影響。"從目前看來，也許我們認(rèn)為造成疾病的基因并非真正病因，也許有另一個更遠(yuǎn)的基因發(fā)揮著致病的作用。"

UVA生物醫(yī)學(xué)工程系的Civelek正在努力進(jìn)行接下來的項(xiàng)目，他將尋找可能調(diào)控這些與肥胖、HDL膽固醇水平及2型糖尿病風(fēng)險(xiǎn)相關(guān)的基因總開關(guān)。

6. Cell Rep：科學(xué)家揭示腸道菌群影響代謝疾病的新線索

最近一項(xiàng)發(fā)表在國際學(xué)術(shù)期刊Cell Reports上的研究中，來自美國威斯康星大學(xué)麥迪遜分校的研究人員發(fā)現(xiàn)腸道菌群能夠協(xié)同宿主基因共同調(diào)節(jié)胰島素分泌，影響糖尿病等代謝疾病的發(fā)生。這篇文章介紹了宿主基因背景如何塑造腸道菌群，為代謝疾病的發(fā)生提供基礎(chǔ)。

一直以來大家普遍認(rèn)為糖尿病等代謝疾病主要受到基因和飲食的影響。了解腸道菌群在食物消化代謝方面的作用不僅可以幫助更加全面的揭示基因、飲食和疾病之間的關(guān)聯(lián)，還可以幫助找到與糖尿病等代謝疾病相關(guān)的宿主基因。

在這項(xiàng)研究中，研究人員利用八株不同的小鼠品系進(jìn)行了隊(duì)列研究，用這些小鼠的基因來模擬人類群體的基因多樣性。"這些小鼠表現(xiàn)出巨大的表型多樣性。有一些很瘦；有一些容易發(fā)胖；有一些會抵抗肥胖。其中一些表型可以通過腸道菌群進(jìn)行部分轉(zhuǎn)移。"文章作者Attie這樣說道。

研究人員把小鼠飼養(yǎng)在無菌環(huán)境中，對小鼠進(jìn)行高脂高糖飲食喂養(yǎng)，并在這樣的實(shí)驗(yàn)中找到了基因影響菌群成分組成的線索。通過糞便移植，腸道細(xì)菌可以在小鼠品系之間進(jìn)行有效地交換，幫助研究人員找到基因與腸道菌群之間的內(nèi)在聯(lián)系。

"我們的研究表明我們在這八株小鼠品系中觀察到的許多基因變異都可以在它們的腸道菌群中得到反映。我們獲得的證據(jù)表明小鼠的基因背景會影響腸道菌群的構(gòu)成。我們還在努力發(fā)現(xiàn)控制腸道菌群組成和宿主表型的那些基因。"文章通訊作者Rey教授這樣表示。

研究人員還觀察到不同基因背景的小鼠對糖尿病的易感性存在顯著差異。他們還注意到小鼠腸道菌群的組成也存在與之相應(yīng)的變化。據(jù)Rey和Attie介紹，其中一些細(xì)菌與體重、血糖和胰島素水平等代謝特征存在關(guān)聯(lián)。

腸道菌群在營養(yǎng)成分加工方面發(fā)揮重要作用。沒有被小鼠或人類直接消化代謝的食物成分會被腸道菌群進(jìn)行加工處理。腸道菌群在對食物成分進(jìn)行代謝的過程中會產(chǎn)生大量小分子、化合物和激素，能夠在宿主體內(nèi)循環(huán)并影響宿主健康。

在眾多代謝產(chǎn)物中，有一類叫做短鏈脂肪酸的分子能夠作為信號分子作用于小腸、肝臟和胰腺等器官，成為調(diào)節(jié)能量和血糖水平的重要調(diào)節(jié)因子。腸道菌群還可以通過修飾肝臟產(chǎn)生的膽汁酸影響宿主的生理機(jī)能。

這項(xiàng)研究進(jìn)一步揭示了宿主基因、飲食與腸道菌群之間的關(guān)系，為糖尿病等代謝疾病的治療打下重要基礎(chǔ)。