健康新知|低碳饮食减重的决定因素竟然是肠道菌群?
【低碳饮食减重的决定因素竟然是肠道菌群?】
1.研究背景与意义
在全球范围内,超重/肥胖患病率呈快速增长趋势,肥胖及其并发症不仅严重影响患者生活质量,也给社会和家庭带来沉重的经济负担。低碳水化合物饮食是减重治疗的一种饮食干预模式,然而在不同的研究中,LCD干预的减重效果存在较大差异,目前尚无足够的证据解释这种异质性的现象,这也是医学体重管理领域的一个难点。
近日,南方医科大学珠江医院内分泌代谢科陈宏教授、孙嘉教授团队联合广东省微生物研究所肠道微生态与健康团队PI谢黎炜研究员,在Microbiology Spectrum期刊上发表了题为“Gut microbiota serves a predictable outcome of short-term low-carbohydrate diet (LCD) intervention for patients with obesity”的临床研究报告,该研究首次报道了肠道菌群基线特征是超重肥胖人群短期低碳水化合物饮食(LCD)减重效果的决定因素,该研究通过构建基于肠道菌群基线特征预测LCD减重效果的人工神经网络模型,该研究的发现为临床医学体重管理和干预提供了全新的策略和方法。
2.研究对象与方法
本研究纳入了51名符合超重/肥胖诊断标准的18-65岁男性或女性受试者(临床试验前3个月未使用抗生素或药物),受试者均采用随机入组原则,分为不限制能量摄入的正常饮食(ND)组和不限制热量的低碳水化合物饮食组(LCD)。饮食干预时间为12周。为保证LCD饮食结构,LCD组我们采用了标准化营养棒代替每日午餐、晚餐的主食,其余食物数量不限,忌暴饮暴食。在入组时(即基线)及干预12周后,均采集静脉血、和粪便样本,血液样本用于糖脂代谢、肝肾功能等血液生化指标检测,粪便样本用于进行肠道菌群16S rDNA扩增子测序,通过16S rDNA扩增子测序,研究共获得247万余个高质量reads。通过每周3天24小时膳食监测受试者的饮食情况。在整个研究期间,正常饮食组摄入碳水化合物的平均比例约为50%,LCD组的比例约为20%,虽然不限制热量摄入,但是低碳组的平均能量摄入均显著低于正常饮食组,12周的LCD干预显著改善了受试者的BMI、腰围、腰围、体脂率和内脏脂肪面积等体型参数。
3.膳食成分影响菌群组成与多样性
除了不同的减肥结果,不同的膳食成分可能会影响肠道菌群的组成和多样性,但除了总体组成和菌门水平的变化外,以往的研究并没有得出一个建设性的结论来指导LCD下的减肥临床试验,因此,我们对肠道菌群测序数据进行了分析,通过5倍交叉验证和随机森林算法,在兼顾错误率和标准差之和最小以保证最高准确性和稳定性的情况下,我们分析了ND和LCD组受试者在试验前后的16S rDNA序列数据,以识别潜在的菌群生物标志物。对随机森林模型在基线及第12周数据筛选出的所有菌属进一步分析发现Ruminococcaceae Oscillospira和Porphyromonadaceae Parabacteroides在为期12周的LCD干预之后,其相对丰度明显升高,差异具有统计学意义。
进一步分析每位受试者的减重情况,根据减重参数BMI、腰围、WHR、BFR和VFA变化情况的聚类分层,将每组分为两个亚组:减重效果一般组和减重效果显著组。LCD 干预条件下,两个亚组的能量摄入和饮食中碳水化合物比例几乎相同,但显效亚组受试者减重指标下降更为显著,提示减重效果的个体化差异可能受其他因素的影响。
4.菌群结构与相互关系影响减重效果
上述结果提示LCD干预具有较好的减重效果,但存在个体差异。因此,本研究分进一步析了两个亚组的肠道菌群数据,进一步探究是否存在菌群相关的潜在因素导致了该饮食模式中两个亚组的减重差异。在进一步的亚组分析中,我们采用属级别水平的共发生网络,进一步分析LCD亚组中肠道菌群之间的相互作用发现,在LCD干预12周之后,虽然LCD_DG和LCD_MG两个亚组的网络交互复杂度均有所下降,但LCD_DG 在基线及第12周均表现出比LCD_MG更密集、更广泛更丰富的网络交互复杂度。以上结果表明,除了菌群组成和多样性的差异外,菌群结构和菌群相互联系的复杂度之间的差异可能是导致减重效果存在个体化差异的重要原因。在低碳亚组中,通过随机森林模型算法进行分析发现,Bacteroidaceae Bacteroides的基线相对丰度在低碳饮食的两个亚组中具有统计学差异,根据线性回归分析,我们发现拟杆菌属的基线相对丰度与短期低碳饮食减重效果呈正相关关系。基于上述结果,通过低碳亚组拟杆菌属的基线相对丰度建立了ROC模型,ROC模型反映曲线上每个数据点对同一信号刺激的感受性,综合体现变量的敏感性和特异性。在本研究中,ROC模型AUC值达到73.2%,提示拟杆菌属基线相对丰度对于短期低碳水化合物饮食减重效果具有一定的预测价值。
5.人工神经网络模型
由于人体肠道中的菌群不是一个独立的个体,细菌之间存在错综复杂的联系。因此,本研究引入了人工神经网络模型(ANN),ANN是一种更强大的深度学习模型,其被训练并用于模拟生物神经网络进行复杂数据的分析,ANN基于生物学中神经网络基本原理,模仿人体大脑结构和外界刺激响应机制,以网络拓扑知识为理论基础建立模型,具有联想记忆、分类与识别、优化计算和非线性映射等功能。我们将LCD组减重参数的变化值及其比率分别纳入基于该组整体肠道菌群基线相对丰度的ANN模型,获得了更高的预测模型决定系数,这也提示ANN的预测效果优于线性模型,提示预测效果更好。
6.结论
总而言之,目前的研究表明,在超重/肥胖人群中,不限制热量的短期LCD干预具有显著的减重效果,且无明显不良影响。短期LCD减重效果存在个体化差异,LCD干预前即基线时Bacteroidaceae Bacteroides的相对丰度与短期LCD干预减重效果呈正相关。最后,本研究构建了基于基线肠道菌群相对丰度的高精度ANN预测模型,通过ANN预测模型发现,肠道菌群基线相对丰度可以作为LCD干预之前评估个体化减重效果的预测因子,对临床医学体重管理具有重要指导意义。
新知来源:腾讯新闻知识官@肠菌博士
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【山西暴雨过后,如何做到防大疫?】
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山西暴雨过后,如何做到防大疫?
新知来源:腾讯新闻知识官@消化博士缪医生
【HPV是什么?什么人要打HPV疫苗?应该打哪一种?】
HPV是什么?
HPV全称是人乳头状瘤病毒。目前已知HPV有200多种类型,不同类型的致病性不一样。有大约40多种病毒类型与生殖器皮肤和黏膜有特异的亲和力,会感染生殖器。
HPV分为低危型和高危型,高危型HPV持续感染可能进展为宫颈癌。目前已证实99.7%的宫颈癌由高危型HPV感染引起。不过,随着HPV疫苗的推广普及,宫颈癌有望成为第一个通过疫苗消除的癌症。
HPV疫苗有几种?
目前在我国上市的HPV疫苗有三种,分别是二价、四价、九价。
二价疫苗主要预防HPV16和HPV18这两种高危型,70%的宫颈癌由这两型导致。
二价疫苗中文说明书标注的适用人群是9-45岁女性。
四价疫苗主要预防HPV6、HPV11、HPV16和HPV18
这四种HPV。其中HPV6和HPV11是90%的生殖器尖锐湿疣的病因。因此,四价除了预防70%的宫颈癌外,还可以预防90%的生殖器尖锐湿疣。
四价疫苗中文说明书标注的使用人群也已经放宽到9-45岁的女性。
九价疫苗
除了包含HPV6、HPV11、HPV16和HPV18外,还包括HPV31、HPV33、HPV45、HPV52、HPV58,可预防90%的宫颈癌和90%的生殖器尖锐湿疣。
九价中文说明书标注的适用人群和国外不太相同,国外适用人群和二价、四价一样,都是9-45岁,国内暂时是16-26岁,期待早日看到国内放宽到9-45岁。
什么人要打HPV疫苗?
需要注意的是,年龄限制并不是绝对的,关键是看有没有性生活。
首次性生活之前完成完整的三针免疫接种程序,可以降低 99% HPV相关的癌症发生风险。
所以,相比成年女性和年龄偏大的青年,青春期前(13岁前)的孩子,免疫反应更好,所以国外推荐的最佳接种年龄是11-12岁。而且,如果能在15岁之前完整接种,则只需要打两针就可以产生足够的抗体。
有了性生活,不一定感染过HPV,此时接种疫苗仍然可以获益。
感染过HPV,也可能不是疫苗覆盖的高危亚型,接种疫苗仍然可以获益。
对于HPV筛查出阳性的人,虽然疫苗对已经感染的病毒亚型无预防作用,但因为同时感染多种亚型的几率仍然存在,因此,接种疫苗仍然可以预防其他亚型病毒的感染。
新知来源:腾讯新闻知识官@冀连梅药师
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【酒精中毒和假酒中毒有什么区别?】
1)酒精中毒VS假酒中毒
首先明确人们喝酒,一般是乙醇。急性酒精中毒多见于饮用乙醇过多,俗称酗酒。成人的平均致死剂量为250~500克,摄入乙醇30~90分钟血液中的乙醇达到峰值。假酒中毒多见于因利益驱使,不法人员用工业酒精勾兑饮用酒,因含剧毒的物质导致中毒。本质上任何酒精只要摄入量足够大,都有可能中毒,不过有毒酒精一词传统上是指异丙醇、甲醇和乙二醇。
2)酒精中毒会有什么表现?
◆乙醇中毒:摄入水平低于 25 mg/dL 可能产生温暖放松。达到25~50 mg/dL水平会发生欣快,进入“小酌怡情”状态,但同时产生自身判断力下降。50~100 mg/dL水平后,人体平衡失调、反应迟钝、反射减少、共济失调,就是为什么绝对禁止酒后驾车及精密工作的原因。当达到100~250 mg/dL 水平常发生小脑功能障碍(如共济失调、口齿不清、眼球震颤)。如果浓度大于250 mg/dL 可发生昏迷。进一步短时间大于400 mg/dL 会发生呼吸抑制、保护性反射丧失和死亡。
◆甲醇中毒:甲醇是最被熟知的假酒成分,一般成人口服纯甲醇 5 ~ 10 mL可致严重中毒; 一次口服 15 mL,可致失明; 一次口服30 mL 可致死亡。急性甲醇中毒是短期内接触较大量甲醇后引起的以中枢神经系统损害、代谢性酸中毒和视神经损害为主的全身性疾病。所以饮酒后出现头晕、头痛、乏力、视力下降、甚至失明等症状,且伴有代谢性酸中毒时,需高度怀疑甲醇中毒的可能。
◆异丙醇中毒:患者可能会出现醉酒,类似于乙醇摄入。异丙醇浓度在 50~100 mg/dL 范围内通常会导致中毒,导致构音障碍和共济失调等症状,而浓度超过 150 mg/dL 时会出现昏睡或昏迷。心脏抑制可发生在浓度超过 450 mg/dL 的情况下。丙酮的存在可能会让患者的呼吸中发出烂苹果味。
◆乙二醇中毒:摄入后不到 1 h 内可出现醉酒表现,偶有低钙引起的肌肉痉挛和反射异常。摄入后 12~24 h,则开始影响心肺,发生轻度心动过速和高血压,甚至急性呼吸窘迫综合征。24h后期对肾脏影响,可发生腹痛和急性肾功能衰竭,最后诱发多器官功能衰竭。
3)酒精中毒治疗
首先是防止呕吐导致误吸及窒息,如出现呼吸衰竭则尽早使用呼吸机治疗。血液净化能有效地清除患者血液中的甲醇及毒性代谢产物,纠正酸中毒。叶酸为安全有效的解毒剂,减少体内甲酸的蓄积。激素能够减轻炎症反应,避免有恢复潜能的神经元继发性损害。高压氧治疗能够提高氧分压,组织氧 储量; 通过视网膜血管效应,减少渗出、水肿。
新知来源:腾讯新闻知识官@史兆雯医生
【杀人后说自己有精神病的人,能脱罪减刑吗?】
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杀人后说自己有精神病,能脱罪减刑吗?
新知来源:腾讯新闻知识官@十方迦南
注意:知识官意见并非治疗方案推荐,如需获得个体疾病治疗方案,请前往正规医院就诊。
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网址: 健康新知|低碳饮食减重的决定因素竟然是肠道菌群? https://www.trfsz.com/newsview59870.html
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