생물학적 연구 개발 컨설턴트 인 Xie Liwei에게 올림픽에 대한 새로운 입찰을 확보 한 축하합니다.

생물학적 연구 개발 컨설턴트 인 Xie Liwei에게 올림픽에 대한 새로운 입찰을 확보 한 축하합니다.

전 세계적으로 과체중/비만의 유병률은 급격히 증가하고 있습니다. 비만과 그 합병증은 환자의 삶의 질에 심각하게 영향을 미칠뿐만 아니라 사회와 가족에게 큰 경제적 부담을줍니다. 저탄수화물식이 (LCD)는 체중 감량 요법을위한식이 중재 모드입니다. 그러나 다른 연구에서 LCD 중재의 체중 감소 효과는 상당히 다릅니다. 현재이 차이를 설명 할 충분한 증거는 없습니다. 이것은 질적 현상으로 의료 체중 관리 분야에서 도전적인 측면이기도합니다.

9 월 15 일, 남부 의과 대학의 Zhujiang 병원의 내분비학 및 신진 대사의 Hong Chen 교수와 Sun Jia의 팀과 Gut Microbiology and Health Team of Microbiology의 Xie Liwei 교수는 임상을 발표했습니다. 'Gut Microbiota는 비만 환자에 대한 단기 저탄수화물식이 (LCD) 중재의 예측 가능한 결과 역할을합니다.' 이 연구는 처음으로 장내 식물 군의 기준 특성이 과체중 및 비만 집단에서 단기 저탄소 하이드레이트식이 (LCD) 체중 감소 효과의 결정 인자라고보고했다. 이 연구는 LCD의 체중 감량 효과를 예측하기 위해 장 식물의 기준 특성을 기반으로 인공 신경망 (ANN) 모델을 구축합니다. 이 결과는 임상 의료 체중 관리 및 중재 전략에 대한 새로운 접근법을 제공합니다.

전 세계적으로 과체중/비만의 유병률은 급격히 증가하고 있습니다. 1980 년 이래 70 개 이상의 비만의 유병률이 두 배가되었습니다. 비만 또는 비만 관련 만성 대사 질환의 영향을받는 인구는 20 억 명 이상으로 증가했습니다 [1]. 2017 년부터 2018 년까지 국립 보건 통계 센터 (NCHS)의 데이터에 따르면 미국의 비만 유병률은 약 42.4%였으며 BMI 이상 40 kg/m2로 심각한 비만의 유병률은 9.2%에 도달했습니다 [2 ]. 동시에, "중국 거주자의 영양 및 만성 질환 상태에 관한보고 (2020)"[3] [3]는 중국 거주자들 사이의 과체중 및 비만의 유병률/발병률이 여전히 빠르게 상승하고 성인 인구의 과체중 또는 과체중 또는 비만 비율은 50%를 초과했습니다. 과체중/비만은 심혈관 질환, 제 2 형 당뇨병, 암 등과 같은 일련의 만성 질환의 위험 인자입니다. [4], [5], 중국인의 건강을 심각하게 위험에 빠뜨립니다 [6], [7], [8]. 또한, 청소년의 비만으로 인한 고혈압, 이상 지질 혈증 및 포도당 대사 장애와 같은 29 개 이상의 합병증이 있으며, 청소년의 신체적 발달 및 건강에 심각한 영향을 미칩니다. 비만 환자의 경우 CVD가 비만 관련 사망률과 장애 율의 주된 이유입니다. CVD로 인한 높은 BMI 관련 장애 비율은 34%이며, 높은 BMI 관련 사망률은 41% 정도입니다 [9]

이환율, 잠재적 건강 위험 및 중대한 경제적 부담 증가로 인해 과체중/비만 문제는 세계 공중 보건 분야에서 큰 도전이되었습니다. 최근 몇 년 동안, 다양한 형태의 체중 감량 중재가 점차적으로 임상 실습에 적용되어 지침에 기록되었습니다. 라이프 스타일 중재는 비만 치료의 초석이며식이 개입이 주요 선택입니다. 많은식이 중재 모델 중에서, 저탄수화물식이 개입이 많은 관심을 끌었습니다. 오랜 역사를 가지고 있지만 형태가 다릅니다. 최근 몇 년 동안 LCD는 광범위한 관심을 끌었지만 특정 논쟁도 있습니다.

이 연구에는 과체중/비만의 진단 기준을 충족 한 18-65 세의 51 명의 남성 또는 여성 피험자가 포함되었습니다 (임상 시험의 첫 3 개월 동안 항생제 또는 약물은 사용되지 않았습니다). 피험자들은 그룹으로 무작위 화되어 다른 그룹으로 나뉘었다. 에너지가 제한 된 정상식이 (ND) 그룹 및 비 칼로리로 제한 된 저탄수화물식이 그룹 (LCD). 다이어트 개입 시간은 12 주였습니다. LCD 다이어트 구조를 보장하기 위해 LCD 그룹은 점심과 저녁 식사를위한 일일 스테이플 음식 대신 표준화 된 영양 바 (Guangzhou Nanda Feite Nutrition and Health Consulting Co., Ltd.에서 제공)를 채택했습니다. 다른 음식의 수는 제한되지 않으며 과식을 피합니다. 등록시 (즉, 기준선) 및 중재 후 12 주 후, 정맥 혈액 및 대변 샘플을 수집 하였다. 혈액 샘플은 포도당 및 지질 대사, 간 및 신장 기능과 같은 혈액 생화학 지표의 검출에 사용되었으며, 대변 샘플은 16S RDNA 앰플 리콘 시퀀싱을 통해 장 Flora 16S RDNA 앰플 리콘 시퀀싱에 사용되었습니다. -품질 읽기가 얻어졌습니다. 피험자의식이 요법은 일주일에 3 일 동안 24 시간 다이어트를 통해 모니터링되었습니다. 전체 연구 기간 동안, 정상식이 그룹의 탄수화물 섭취량의 평균 비율은 약 50% 였고, LCD 그룹의 비율은 약 20%였다 (도 1B-D). 칼로리 섭취는 제한되지 않았지만 저탄소 그룹의 평균 에너지 섭취량은 약 50%였습니다. 등록은 정상식이 그룹의 등록보다 훨씬 낮았습니다. 12 주간의 LCD 개입은 BMI, 허리 둘레, 허리 둘레, 체지방 비율 및 내장 지방 부위와 같은 대상의 신체 매개 변수를 크게 향상시켰다.

다른 체중 감량 결과 외에도 다른식이 성분은 장내 식물의 조성 및 다양성에 영향을 줄 수 있지만 전체 구성 및 Phyla 수준의 변화와는 별도로 이전 연구는 LCD를 안내하기위한 건설적인 결론을 도출하지 않았습니다. 장내 식물의 시퀀싱 데이터 및 최소 오류율 및 표준 편차를 고려하여 최고 정확도와 안정성을 보장하는 5 배 교차 검증 및 임의의 산림 알고리즘을 채택했습니다. 다음으로, 우리는 시험 전후에 ND 및 LCD 그룹의 대상체의 16S rDNA 서열 데이터를 분석하여 식물의 잠재적 인 바이오 마커를 식별했다. 기준선 및 12 주 데이터에서 임의의 산림 모델에 의해 스크리닝 된 모든 속의 추가 분석에 따르면 Ruminococcaceae Oscillospira 및 Porphyromonadaceae Parabacteroides의 상대적 풍부는 12 주 LCD 개입 후 크게 증가했으며, 그 차이는 통계적으로 유의 한 것으로 나타났습니다 (p <0.05 ). 기존 연구 보고서에 따르면,이 두 종의 박테리아는 장에서 부티레이트의 생산에 관여하며, 이는 체중 감량에서 LCD 중재 과정에서 체중 변화에 영향을 미치는 다른 요인이있을 수 있음을 시사합니다.

각 피험자의 체중 감소를 추가로 분석하고, BMI, 허리 둘레, WHR, BFR 및 VFA 변화 : 중재 된 체중 감량 효과와 같은 체중 감소 매개 변수의 클러스터링에 따라 각 그룹을 두 하위 그룹으로 나눕니다. 체중 감량 그룹 (MG) 및 유의 한 체중 감량 그룹 (별개의 체중 감량 그룹, DG). LCD 개입 조건 하에서, 두 하위 그룹의식이에서 에너지 섭취와 탄수화물의 비율은 거의 동일했지만 현저하게 효과적인 하위 군에서 대상의 체중 감량 지수는 더 크게 감소하여 개별화 된 차이를 시사합니다. 체중 감량 효과는 다른 요인의 영향을받을 수 있습니다. 영향

위의 결과는 LCD 중재가 체중 감량 효과가 양호하지만 개인의 차이가 있음을 시사합니다. 따라서,이 연구는 두 하위 그룹의 장내 식물 데이터를 추가로 분석하고,이식이에서 두 하위 그룹 간의 체중 감소의 차이를 일으킨 식물 군과 관련된 잠재적 인 요인이 있는지 여부를 더 탐구했다. 추가 하위 그룹 분석에서, 우리는 속도 수준에서 동시 발생 네트워크를 사용하여 LCD 하위 그룹의 장내 식물 군 사이의 상호 작용을 추가로 분석했으며 12 주간의 LCD 개입 후 두 하위 그룹 LCD_DG와 LCD_MG는 네트워크 상호 작용 복잡성을 발견했습니다. 네트워크의 감소는 감소했지만 LCD_DG는 기준선과 12 주에 LCD_MG보다 더 밀도가 높고 광범위하고 더 풍부한 네트워크 상호 작용을 보여주었습니다. 위의 결과는 식물 군의 구성과 다양성의 차이 외에도 식물 군의 구조와 식물 군의 상호 작용의 복잡성 사이의 차이가 체중 감량의 개인차에 대한 중요한 이유 일 수 있음을 나타냅니다. 효과. 저탄소 하위 군에서, 임의의 산림 모델 알고리즘에 의한 분석에 따르면 Bacteroidaceae Bacteroides의 기준선 상대적 풍부는 저탄소식이의 두 하위 그룹에서 통계적으로 다르다는 것을 발견했습니다. 선형 회귀 분석에 따르면, 우리는 Bacteroidaceae 상대 풍부의 기준선이 단기 저탄소식이의 체중 감량 효과와 양의 상관 관계가 있음을 발견했습니다. 상기 결과에 기초하여, ROC 모델은 바테로이드의 저탄소 하위 군의 기준 상대적 풍부에 기초하여 확립되었다. ROC 모델은 곡선의 각 데이터 포인트의 감수성을 동일한 신호 자극에 반영하고 변수의 감도와 특이성을 포괄적으로 반영합니다. 이 연구에서, ROC 모델 AUC 값은 73.2%에 도달했으며, 이는 바테로이드의 기준 상대적 풍부가 단기 저탄수화물식이 체중 감량 효과에 대한 특정 예측 값을 가지고 있음을 시사한다.

인간 장의 식물 군은 독립적 인 개인이 아니기 때문에 박테리아 사이에 복잡한 연결이 있습니다. 따라서이 연구는 인공 신경망 (ANN)을 소개합니다. Ann은 복잡한 데이터 분석을 위해 생물학적 신경망을 시뮬레이션하는 데 교육을 받고 사용되는보다 강력한 딥 러닝 모델입니다. Ann은 생물학적 신경망을 기반으로합니다. 네트워크의 기본 원리, 인간 뇌 구조와 외부 자극 응답 메커니즘을 모방하는 네트워크 토폴로지에 대한 지식을 기반으로 모델을 구축하는 것은 연관 메모리, 분류 및 인식, 최적화 된 계산 및 비선형 매핑의 기능을 갖습니다. 최근 몇 년 동안 점점 더 많은 의료 연구가 복잡한 데이터 처리에 Ann을 적용합니다. 우리는 그룹의 전체 장내 식물 군의 기준선 상대적 풍부함을 기반으로 LCD 그룹의 체중 감소 매개 변수의 변화 값과 비율을 ANN 모델에 통합하고 더 높은 예측 모델 결정 계수 (R2)를 얻었습니다. ANN의 예측 효과는 선형 모델보다 낫습니다. 예측 효과가 더 좋습니다.

현재의 연구에 따르면 과체중/비만인에서 칼로리 제한이없는 단기 LCD 개입은 상당한 부작용없이 중량 손실 효과가 상당한 체중 감소 효과를 가지고 있음을 보여줍니다. 단기 LCD 체중 감소에는 개인 차이가 있습니다. LCD 개입 전 기준선에서 Bacteroidaceae Bacteroides의 상대적 풍부는 단기 LCD 중재 체중 감소 효과와 양의 상관 관계가있다. 마지막으로,이 연구는 기준선에서 장 식물의 상대적 풍부함을 기반으로 고정밀 ANN 예측 모델을 구성했습니다. ANN 예측 모델을 통해, 장내 식물의 기준 상대적 풍부는 LCD 개입 전에 개별화 된 체중 감량 효과의 예측 변수로 사용될 수 있음이 밝혀졌다. , 임상 의학 체중 관리에 중요한지도의 중요성이 있습니다. 관련 연구 결과는 "미생물학 스펙트럼"에 발표되었습니다.

이 연구의 결과를 바탕으로, 임상 의학 체중 관리에서, 내장에서 박테로이드 아세 아에 박테로이드의 상대적 풍부는 상대적으로 낮지 만 LCD를 통해 체중 감량을 희망하는 과체중/비만 대상은 해당 프로비오 틱 . 효능. 현재, 우리의 연구 그룹은 광동 과학 아카데미 과학 아카데미 (Guangdong Academy of Sciences Institute of Microbiology) 및 Xie Liwei Research Institute 팀과 협력하여 프로바이오틱스와 저탄소 다이어트의 결합 된 사용에 대한 임상 체중 감량 연구를 수행하여 의료의 전략과 아이디어를 더 탐구하고 있습니다. 체중 관리. 업데이트 된 연구 결과를 기대합시다.

이 연구의 주요 저자는 남부 의과 대학 Zhujiang Hospital의 내분비학 및 신진 대사의 의사 인 Zhang Susu입니다. 공동 우선 저자, Wu Peili, 남부 의과 대학 Nanfang Hospital의 내분비학 및 신진 대사 박사 후보자; Tian은 또한 남부 의과 대학의 Zhujiang Hospital, Zhujiang Hospital, 내분비학 및 신진 대사 박사이기도합니다. Chen Hong South China의 주 주요 미생물학 연구원의 교수 및 연구원 Xie Liwei는 공동으로 재배했습니다. Liu Bingdong은 Jinan University의 첫 번째 제휴 병원 정신과의 Pan Jiyang 교수와 South China에있는 Applied Microbiology의 주요 실험실의 Xie Liwei 연구원의 Phd 학생들의 공동 훈련입니다. 이 기사의 해당 저자는 남부 의과 대학의 Zhujiang Hospital, 내분비학 및 신진 대사학과의 Sun Jia 교수이며, 공동 대응 저자는 남부 의과 대학의 Zhujiang 병원 내분비학 및 대사학과의 Chen Hong 교수입니다. 그리고 광동 과학 아카데미의 미생물학 연구소의 장 미시 생태학 및 보건 팀의 Pi Xie Liwei 연구원.