生活中我们会观察到,猪虽然易胖,但不易得代谢性疾病,对饮食诱导的糖尿病有极强的抵抗力。有趣的是,早在明代《本草纲目》中就有记载,猪胆主治消渴症(糖尿病症状)。上海交通大学附属第六人民医院 贾伟教授, 贾伟平教授和香港浸会大学 吕爱平教授团队合作在 Nature Communications发表了题为Hyocholic acid species as novel biomarkers for metabolic disorder的研究论文, 揭示了猪胆酸在预测代谢紊乱相关疾病中发挥的重要作用。
图片来源:Nature Communications
猪作为一种*的哺乳动物,却对一些代谢疾病(T2DM,NAFLD 和 CVD) 具有异常的抵抗力。最近报道发现猪与人类的胆汁酸(BAs)有着明显的不同,猪体内有大量的猪胆酸(HCA)的存在(>75%)而人类体内只有仅仅 3% 左右。
胆汁酸的功能主要涉及肝脏内的胆固醇代谢,以及与肠道有关的胆固醇,脂溶性维他命和脂类的吸收。由于 BAs 在生理和代谢方面发挥着重要功能,研究人员探究人类体内 HCA 与代谢紊乱之间是否存在着未知的联系。
研究内容
肥胖症与糖尿病是与血液中低浓度 HCA 相关的
该团队对来自上海肥胖研究 (SHOS) 中的 1107 个样本(610 个男性和 497 个女性)进行分组:健康组(HL, n=585),健康肥胖组(HO,n=419)和肥胖糖尿病组(OD,n=103),随后进行了血清 BA 分析。结果发现 HO 和 OD 组相对于 HL 组,猪胆酸(HCA)与脱氧胆酸(DCA)水平显著降低。
随后,研究者对参与调查的人群进行年龄,体重,性别的调整,再次分析后发现 HO 与 OD 组相对 HL 组,HCA 仍旧保持低水平,但是 DCA 并没有上次的显著差异。与总体 HCA 水平相一致的是,单独的 HCA 种类(HCA,HDCA,GHCA 和 GHDCA)都表现出 HL 组中增高而 OD 组中降低的趋势。 这些结果表明了代谢紊乱包括肥胖和糖尿病都是与血清中低浓度的 HCA 相关的。
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前驱糖尿病和糖尿病与血液和排泄物中低浓度 HCA 有关
研究人员为了进一步证明上述结论,对糖尿病又进行了不同人群的验证。除了血清样本又添加了粪便样本,结果发现 非健康组的血清和粪便中总体 HCA 浓度降低。
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术前 HCA 浓度可能预测术后病情缓解效果
为了 进一步研究 HCA 水平改变的影响,研究人员对 38 个肥胖和糖尿病患者进行了胃分流术(RYGB),增加血清中总 BAs 的浓度,监测发现术后一个月血清中 HCA 水平显著升高。术后两年的随访调查发现,26 个病人病情仍旧保持缓解,而 12 个病人糖尿病复发。检测其体内 BAs 水平发现,总体 HCA 和大部分单独的 HCA 在缓解组中是显著高于复发组的。二元逻辑回归模型表明术前高浓度的 HCA 是与术后 2 年维持糖尿病缓解相关。
研究人员又将病人分为四组进行分析,发现术后 12 或 24 个月复发的病人术前 HCA 水平较低,而缓解的病人术前都有较高的 HCA 水平。因此, 术前 HCA 水平可能对于预测术后长期缓解有效。
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血清 HCA 是健康个体未来代谢结果的重要预测因子
为了进一步评估 HCA 与未来代谢健康的关系,该团队挑选了 132 个代谢健康的受试者(36 个男性和 96 个女性)。10 年后,86 个参与者代谢出现问题,而 46 人仍保持代谢健康。在健康组和非健康组中总 BAs 的浓度基本相同,但是总 HCA 和单独 HCA 种类在非健康组中显著较低。
二项逻辑回归分析所有的样本, 数据支持使用总 HCA 和单独 HCA 种类作为未来代谢结果的预测标志物。为了证实血清 HCA 对未来代谢结果的预测能力,该团队进一步收集了来自北京的 207 个血清样本,进行了独立的分析。结果验证了先前的结论, 总 HCA 与单独的 HCA 种类有着很强的预测能力。
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研究总结
本文发现了肥胖和糖尿病是与血清中低浓度的 HCA 有关,并且血清 HCA 水平与未来代谢健康的结果具有相关性。该团队 揭示了 HCA 种类与糖尿病之间的联系,以及 HCA 作为未来代谢异常发展的生物学标志物的可行性。
本研究也存在不足之处,HCA 代谢外科手术的研究样本还需要进一步的扩大,并且 HCA 与二型糖尿病之间的具体机制有待进一步深入探究。