《自然·代谢》 – 庄闲棋牌官网官方版 -199IT //www.otias-ub.com 发现数据的价值-199IT Tue, 10 Oct 2023 17:45:21 +0000 zh-CN hourly 1 https://wordpress.org/?v=5.4.2 《自然·代谢》:气味想象力越强,人越容易胖? //www.otias-ub.com/archives/1649137.html Sun, 29 Oct 2023 08:21:30 +0000 //www.otias-ub.com/?p=1649137

不用等到食物进嘴,其实在看到美食、闻到香味的时候,脑子就已经开始活泛了。

有理论认为,这些感官知觉能够促进人对食物的渴望,导致摄入更多。换句人话就是,好吃的越看越饿、越闻越馋,最后吃一大堆。

有意思的是,虽然几乎每个人都有想象情景和声音的能力,但是对气味的想象能力却差别很大。

是咧,你应该也遇到过那种鼻子很灵一下就能闻到有啥味道的人吧。

近期,《自然·代谢》杂志发表了一篇有趣的研究,科学家们发现,对食物气味的想象能力(odour-imagery)会驱动食物线索反应(FCR),增加对喜爱食物的渴望和摄入,并对未来一年内的BMI和体脂率带来正向影响(长胖!)。

或许,这就意味着“鼻子灵”的人,更容易胖?

气味想象能力的量化,已经有了一些经过验证的方法。在这项研究中,研究者们采用了三种方法来做量化。一是让参与者想象饼干的气味,然后在两种混杂气味中辨别它,以能辨别出的阈值来量化;一是参与者的自我报告;一是通过fMRI测量气味想象能力相关的梨状叶脑区的活动。

接下来对食物线索的反应,也是使用了三种测量方法。一是参与者看过美食图片后,为自己的想吃程度打分(干扰效应测试);一是实验室中检测食物摄入量常用的虚假味觉测试(bogus taste test);一是直接检测不同气味下腹侧纹状体的反应。

当然了,人对食物的摄入量也受到对食物的偏好以及性别的影响(男的吃的多点),针对这些因素也做了一定调整。

试验总共招募了45名成年人(23名男性),来测试气味想象能力对食物摄入和肥胖的影响。

有趣的是,气味想象能力更强的人,更容易产生对喜爱食物的渴望、并吃得更多。

左为干扰效应测试结果与食物摄入关系,右为神经活动与食物摄入关系

研究者还记录了参与者当前的BMI与体脂率,并在1年后随访,发现食物摄入和对食物的渴望确实与BMI和体脂率的升高有正相关。

这意味着,对气味的想象能力可能通过食物线索反应(FCR)间接影响身材。

气味想象能力越强,越易胖

不过,试验中研究者们并没有观察到参与者气味想象能力和当前BMI和体脂率的关系,他们给出的猜测是可能存在未知的补偿机制,比如说人都还是有自控力的嘛……

就我个人的经验来说,突然馋啥的时候,立刻吃点就不惦记了,不然越拖着越馋,最后真的会吃一大堆……(仅供参考)

参考资料:

[1]Perszyk, E.E., Davis, X.S., Djordjevic, J. et al. Odour-imagery ability is linked to food craving, intake, and adiposity change in humans. Nat Metab (2023). https://doi.org/10.1038/s42255-023-00874-z

来自: 奇点网

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《自然·代谢》:限制进食竟有这种奇效! //www.otias-ub.com/archives/1622086.html Wed, 12 Jul 2023 07:52:25 +0000 //www.otias-ub.com/?p=1622086 说起断食,各位读者的第一反应是什么呢?是几年前火遍全网的各种断食方法,还是以失败告终的轻断食减肥临床研究?

虽说热度浮浮沉沉,但科学家们并没有停止对断食的探索,毕竟改善人体代谢状态的作用,并不会只体现在减肥上,也许某种断食策略就能带来意外之喜。

陆军军医大学西南医院心血管内科张志辉教授、李旻典教授团队与北京大学医学部黄超兰教授团队合作,最新发表在《自然·代谢》(Nature Metabolism)上的一项研究就首次揭示:断食或许还能增强跑步能力!

这项研究采用白天限制性断食(DRF)的方法,即只允许小鼠们在清醒时段进食,从而通过调节代谢生物钟,改善线粒体功能和脂质代谢状态使小鼠的跑步耐力(running endurance)比夜晚进食或自由进食的同类增强了近100%,“跑出了职业水平”,研究还发现了起到关键调控作用的基因[1]。

论文首页截图

从代谢机制层面来说,断食和跑步等耐力训练其实有相似之处,骨骼肌在两种状态下都需要保留葡萄糖,以备更好地运动或求生。此前已经有研究发现,合理的断食(斋月模式)辅以锻炼,能够维持乃至增强有氧运动能力[2]。

而本次研究则把视角进一步扩大,探索断食、代谢生物钟和跑步耐力的关系。研究采用的DRF断食法,是指把小鼠的进食时间限制在每日9-21时(对应小鼠生物钟的白天),在为期3周的DRF、自由进食或夜晚限制性断食(NRF,与DRF时段恰好相反)后,研究者们以跑轮实验来评估不同组小鼠的跑步耐力。

不跑不知道,一跑吓一跳。首先接受评估的“久坐小鼠”(sedentary mice)中,DRF组雌性小鼠的跑动距离和跑动时间,分别是NRF组和自由进食(AL)组小鼠的1.8倍和2.5倍,雄性小鼠中也观察到相似改变。而且NRF组和AL组小鼠日间自主活动及食量均无差异,说明跑步耐力改变与这些因素无关。

不同组小鼠跑步耐力的对比,DRF组格外抢眼

小鼠跑步耐力的改变,还伴随着肌肉层面的变化:DRF组小鼠腓肠肌中的快缩型肌纤维(fast-twitch myofibres)比例上升,且腓肠肌的氧化生物活性增强、糖酵解活性下降;同时,小鼠肝脏和肌肉中的糖原,以及内脏脂肪组织也明显减少。把实验对象换成经锻炼的小鼠时,研究者们也得到了相似的结果。

接下来就该分析代谢生物钟的作用了。实验显示,敲除关键生物钟基因Per1/Per2后,DRF即无法改善小鼠的跑步耐力;而DRF、NRF两种不同时段的断食,对代谢生物钟相关基因表达的影响也不同,例如与DRF时段高度同步的,主要是线粒体脂质代谢相关基因。

DRF/NRF对线粒体脂质代谢相关基因表达的影响

代谢组学和蛋白组学分析也证实,DRF/NRF对肌肉代谢产物的昼夜变化有显著影响,DRF主要会影响氨基酸和脂肪酸代谢过程中的多种关键物质(如瓜氨酸、戊酰基肉碱等),从而重编程肌肉代谢状态,有效改善线粒体代谢功能,让肌肉更好地抵抗长时间跑动导致的疲劳和能量消耗

DRF/NRF对脂质和血糖代谢影响不同,也产生了不同的结果

参与上述过程的关键脂质代谢调控基因,主要是Perilipin-5(Plin5)和丙酮酸脱氢酶激酶4(PDK4),它们在DRF开始时也达到了表达水平的顶峰,其中Plin5的作用最为突出:把小鼠体内的Plin5敲除后,就可引发相似的代谢产物(酰基肉碱等)昼夜改变,从而完全复现DRF改善跑步耐力的效果

《自然·代谢》同步发表的评论文章认为,人体的代谢生物钟远比小鼠复杂,因此DRF断食法对人体运动耐力和代谢状态的影响还需进一步阐明,组织相关的临床研究有望一举两得,同时提供可行性和机制层面的证据。话虽然暂时得这么说,但是如果晚上不吃、跑步就能脚下生风,听起来还真有点酷呢。

来自: 奇点网

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《自然·代谢》:阿卡波糖竟喂了肠菌! //www.otias-ub.com/archives/1599318.html Thu, 25 May 2023 08:21:53 +0000 //www.otias-ub.com/?p=1599318

阿卡波糖是一种常用于治疗2型糖尿病的口服药物,它能够抑制α-葡萄糖苷酶功能,延缓葡萄糖的水解和吸收,以达到稳定餐后血糖和胰岛素浓度的作用。

但是在实际使用中,不同患者的疗效却差别很大。

近期,中科院上海植物生理生态研究所和郑州大学第一附属医院科学团队在《自然·代谢》杂志发文,科学家们在疗效较差的患者肠道内发现了一种能够降解阿卡波糖的格氏克雷伯菌TD1,并鉴定出其中含有的阿卡波糖偏好的葡萄糖苷酶(Apg)。Apg能够将阿卡波糖降解为小分子,导致药物失效。

此外,研究者们还发现,在中国人群中,格氏克雷伯菌TD1分布颇广,这意味着我国人更可能对阿卡波糖耐药,在药物选择上应当有更多考虑。

论文题图

阿卡波糖具有伪四糖结构,可与底物竞争性结合抑制α-葡萄糖苷酶,包括α-淀粉酶、蔗糖酶和麦芽糖苷酶。而大多数阿卡波糖不能被人体肠道吸收,这意味着阿卡波糖可能会对肠菌组成产生重大影响。

药物与微生物之间的相互作用并不罕见,此前也有研究曾经发现,在口腔菌和肠菌中存在一组微生物,能够有选择性地磷酸化阿卡波糖致其失效

为寻找阿卡波糖药效不稳定的原因,研究者们从5家医院招募2型糖尿病患者,最终纳入393名患者。研究者将患者按照药物反应分组,收集疗效最差患者粪便中的肠菌,在体外进行逐步富集培养,最终分离得到18株具有高代谢阿卡波糖能力的菌株,能够在24小时内降低1.3mg/ml阿卡波糖

有趣的是,经16S rRNA测序,这18株菌全部属于格氏克雷伯菌(Klebsiella grimontii),而且研究者在其中发现了基因组序列从未被报道的全新菌株,命名为格氏克雷伯菌TD1。TD1对阿卡波糖的代谢效率十分高,能够在4小时内降解0.5mg/ml阿卡波糖。

筛选鉴定

为了找出TD1中代谢阿卡波糖的关键酶,研究者们设计了一个淀粉作为单一碳源的培养基,并在其中加入阿卡波糖,此时由于阿卡波糖抑制了对淀粉的水解,那么为了生存,TD1可能会增加可以抑制阿卡波糖的酶的表达,分析这个过程中的RNA转录和蛋白质表达,即可鉴定到关键酶。

最终,研究者找到了一种阿卡波糖偏好的葡萄糖苷酶(Apg)它能够将阿卡波糖降解为阿卡维西辛(acarviosine)和阿卡维西辛-葡萄糖。这两种分子较小,难以与配体口袋完美结合,阿卡维西辛-葡萄糖抑制α-淀粉酶的活性下降了20%,而阿卡维西辛几乎完全无抑制作用。

此外,Apg的最适作用条件为pH7.5、温度37℃,这正符合人体肠道的环境。

Apg对阿卡波糖的降解

研究者进一步通过Apg序列分析了它在肠菌中的分布,发现Apg样酶至少存在于10个属中,克雷伯菌占比最大。而来自GMrepo的人类数据显示,Apg在人类中的存在相当广泛,健康人中14.2%携带表达Apg的肠菌,而在使用阿卡波糖的2型糖尿病患者中,这个数字达到了98.4%。

再看不同国家和地区的分布,中国人中表达Apg的肠菌是最常见的,分布达到48%,加拿大和丹麦人仅有3.6%和3.7%。另外,研究者们还发现,阿卡波糖对Apg+菌也有“筛选”作用,长期用药的患者中,TD1明显富集。

研究者认为,这种“诱导降解失活”可能是导致非抗生素耐药的主要原因之一,这提示了我们微生物在药物代谢中的重要性。了解微生物,对于构建个性化和有效的治疗策略是非常关键的。

参考资料:

[1]Tian, J., Li, C., Dong, Z. et al. Inactivation of the antidiabetic drug acarbose by human intestinal microbial-mediated degradation. Nat Metab (2023). https://doi.org/10.1038/s42255-023-00796-w

[2]Brauny, M.M., Maier, L. Gut bacteria thwart the blood sugar-lowering effect of acarbose. Nat Metab (2023). https://doi.org/10.1038/s42255-023-00798-8

[3]https://www.cas.cn/syky/202305/t20230509_4886498.shtml

来自: 奇点网

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