Congratulazioni a Xie Liwei, consulente biologico di ricerca e sviluppo, per aver assicurato la nuova offerta per le Olimpiadi

A livello globale, la prevalenza del sovrappeso/obesità sta aumentando rapidamente. L'obesità e le sue complicanze non solo influenzano seriamente la qualità della vita dei pazienti, ma portano anche un forte onere economico alla società e alle famiglie. Le diete a basso contenuto di carboidrati (LCD) sono una modalità di intervento dietetico per la terapia di perdita di peso. Tuttavia, in diversi studi, gli effetti di perdita di peso dell'intervento LCD sono piuttosto diversi. Al momento non ci sono prove sufficienti per spiegare questa differenza. Questo è un fenomeno qualitativo, che è anche un aspetto impegnativo nel campo della gestione del peso medico.

Il 15 settembre, le squadre del professor Hong Chen e del professor Sun Jia del Dipartimento di Endocrinologia e Metabolismo presso l'ospedale di Zhujiang della Southern Medical University e il professor Xie Liwei del team di microbiologia e salute del Guangdong, hanno pubblicato il clinico clinico Rapporto di ricerca intitolato "Microbiota intestinale funge da esito prevedibile dell'intervento a basso contenuto di carboidrato (LCD) per i pazienti con obesità" nello spettro della microbiologia del diario. Questo studio ha riportato per la prima volta che la caratteristica di base della flora intestinale è un fattore determinante dell'effetto di riduzione del peso a basso contenuto di carboidrato (LCD) nella popolazione in sovrappeso e obesi. Lo studio costruisce un modello di reti neurali artificiali (ANN) basata sulle caratteristiche di base della flora intestinale per prevedere l'effetto di perdita di peso della LCD. I risultati forniscono un nuovo approccio per la gestione clinica del peso medico e le strategie di intervento.

A livello globale, la prevalenza del sovrappeso/obesità sta aumentando rapidamente. Dal 1980, la prevalenza dell'obesità in oltre 70 paesi è raddoppiata. La popolazione colpita da obesità o malattie metaboliche croniche legate all'obesità è aumentata a oltre 2 miliardi [1]. Secondo i dati del National Center for Health Statistics (NCHS), dal 2017 al 2018, la prevalenza dell'obesità negli Stati Uniti era di circa il 42,4% e la prevalenza di obesità grave con un BMI≥40 kg/m2 ha raggiunto il 9,2% [2% [2 ]. Allo stesso tempo, il "Rapporto sulla nutrizione e lo stato della malattia cronica dei residenti cinesi (2020)" [3] ha sottolineato che il tasso di prevalenza/incidenza di sovrappeso e obesità tra i residenti cinesi sta ancora aumentando rapidamente e il sovrappeso della popolazione adulta o Il tasso di obesità ha superato il 50%. Il sovrappeso/obesità è un fattore di rischio per una serie di malattie croniche come malattie cardiovascolari, diabete di tipo 2, cancro, ecc. [4], [5], che mettono a dura prova la salute dei cinesi [6], [7], [7], [7], [7], [7], [7], [7], [7], [7], [7], [7], [7], [7], [7], [7], [7], [7], [7], [7], [7], [7], [7], [7], [7], [7], [7], [7], [7], [7], [7], [7], [7], [7], [7], [7], [7], [7], [8]. Inoltre, ci sono più di 29 complicanze come ipertensione, dislipidemia e disturbi del metabolismo del glucosio causato dall'obesità negli adolescenti, influenzando seriamente lo sviluppo fisico e la salute degli adolescenti. Per i pazienti obesi, i CVD sono il motivo principale per l'elevata mortalità correlata all'obesità e il tasso di disabilità. L'elevato tasso di invalidità correlata all'IMC causata dai CVD è del 34% e l'alto tasso di mortalità correlato all'IMC è alto fino al 41% [9]

L'aumento della morbilità, i potenziali pericoli per la salute e il significativo onere economico hanno reso il problema del sovrappeso/obesità una grande sfida nel campo della sanità pubblica globale. Negli ultimi anni, varie forme di interventi di perdita di peso sono state gradualmente applicate nella pratica clinica e scritte in linee guida. Gli interventi sullo stile di vita sono la pietra angolare del trattamento dell'obesità e gli interventi dietetici sono la scelta primaria. Tra i molti modelli di intervento dietetico, l'intervento dietetico a basso contenuto di carboidrati ha attirato molta attenzione. Ha una lunga storia, ma ha forme diverse. Negli ultimi anni, LCD ha attirato un'attenzione diffusa, ma ci sono anche alcune controversie.

Questo studio ha incluso 51 soggetti maschi o femminili di età compresa tra 18 e 65 anni che hanno soddisfatto i criteri diagnostici di sovrappeso/obesità (non sono stati usati antibiotici o farmaci nei primi 3 mesi della sperimentazione clinica). I soggetti sono stati randomizzati in gruppi e sono stati divisi in diversi gruppi. Gruppo di dieta normale (ND) restritta ad energia e gruppo di dieta a basso contenuto di carboidrato (LCD). Il tempo di intervento della dieta è stato di 12 settimane. Al fine di garantire la struttura dietetica LCD, il gruppo LCD ha adottato una barra nutrizionale standardizzata (fornita da Guangzhou Nanda Feite Nutrition and Health Consulting Co., Ltd.) invece del cibo quotidiano per pranzo e cena. Il numero di altri alimenti non è limitato e il cibo eccessivo è evitato. Al momento dell'iscrizione (cioè basale) e 12 settimane dopo l'intervento, sono stati raccolti campioni di sangue venoso e feci. I campioni di sangue sono stati usati per il rilevamento di indicatori biochimici nel sangue come il metabolismo del glucosio e lipidico, la funzione epatica e renale e i campioni di feci sono stati usati per la sequenziamento dell'amplicone RDNA di flora intestinale 16 -Il letture della qualità sono state ottenute. La dieta dei soggetti è stata monitorata attraverso una dieta 24 ore su 24 per 3 giorni alla settimana. Durante l'intero periodo di studio, la percentuale media di apporto di carboidrati nel gruppo dietetico normale era di circa il 50% e la proporzione nel gruppo LCD era di circa il 20% (Figura 1B-D). Sebbene l'assunzione di calorie non fosse limitata, l'assunzione media di energia del gruppo a basse emissioni di carbonio era di circa il 50%. L'iscrizione era significativamente inferiore a quella del normale gruppo dietetico. L'intervento LCD di 12 settimane ha migliorato significativamente i parametri del corpo dei soggetti come BMI, circonferenza della vita, circonferenza della vita, percentuale di grasso corporeo e area di grasso viscerale.

Oltre ai diversi risultati della perdita di peso, diversi componenti dietetici possono influire sulla composizione e sulla diversità della flora intestinale, ma a parte i cambiamenti nella composizione generale e nel livello di Phyla, gli studi precedenti non hanno tratto una conclusione costruttiva per guidare LCD pertanto, abbiamo analizzato I dati di sequenziamento della flora intestinale e hanno adottato la convalida incrociata di 5 volte e l'algoritmo forestale casuale, tenendo conto del tasso di errore minimo e della deviazione standard per garantire la massima precisione e stabilità. Successivamente, abbiamo analizzato i dati di sequenza RDNA 16S di soggetti nei gruppi ND e LCD prima e dopo il test per identificare potenziali biomarcatori di flora. Un'ulteriore analisi di tutto il genere proiettato dal modello di foreste casuali nei dati basali e della settimana 12 ha rilevato che l'abbondanza relativa di ruminococcaceae oscillospira e Porphyromonadaceae parabacteroides aumentava significativamente dopo l'intervento LCD di 12 settimane e la differenza era statisticamente significativa (p <0,05 ). Secondo i rapporti di ricerca esistenti, queste due specie di batteri sono coinvolte nella produzione di butirrato nell'intestino, suggerendo che potrebbero esserci altri fattori che influenzano le variazioni di peso durante il processo di intervento LCD nella perdita di peso.

Analizzare ulteriormente la perdita di peso di ciascun soggetto e dividere ciascun gruppo in due sottogruppi in base al clustering dei parametri di perdita di peso: BMI, circonferenza della vita, WHR, BFR e VFA Cambiamenti: un effetto di perdita di peso moderato. Gruppo di perdita di peso (Mg) e significativo gruppo di perdita di peso (gruppo distinto di perdita di peso, DG). Nelle condizioni di intervento LCD, l'assunzione di energia e la proporzione di carboidrati nella dieta dei due sottogruppi erano quasi uguali, ma gli indici di perdita di peso dei soggetti nel sottogruppo marcatamente efficace sono diminuiti in modo più significativo, suggerendo che le differenze individualizzate nelle differenze individualizzate Gli effetti di perdita di peso possono essere influenzati da altri fattori. Influenza

I risultati di cui sopra suggeriscono che l'intervento LCD ha un buon effetto di perdita di peso, ma ci sono differenze individuali. Pertanto, questo studio ha ulteriormente analizzato i dati di flora intestinale dei due sottogruppi e ha ulteriormente esplorato se ci sono potenziali fattori correlati alla flora che hanno causato la differenza di perdita di peso tra i due sottogruppi in questa dieta. In un'ulteriore analisi dei sottogruppi, abbiamo usato la rete di ricorrenza a livello del genere per analizzare ulteriormente l'interazione tra la flora intestinale nel sottogruppo LCD e abbiamo scoperto che dopo 12 settimane di intervento LCD, sebbene i due sottogruppi LCD_DG e LCD_MG la complessità dell'interazione della rete della rete è diminuita, ma LCD_DG ha mostrato una complessità di interazione di rete più densa, più ampia e più ricca rispetto a LCD_MG nel basale e alla dodicesima settimana. I risultati di cui sopra indicano che, oltre alle differenze nella composizione e nella diversità della flora, le differenze tra la struttura della flora e la complessità dell'interazione della flora possono essere una ragione importante per le differenze individuali nella perdita di peso effetto. Nel sottogruppo a basso contenuto di carbonio, l'analisi dell'algoritmo del modello forestale casuale ha scoperto che l'abbondanza relativa basale di Bacteroidaceae Bacteroides era statisticamente diversa nei due sottogruppi della dieta a basso contenuto di carbonio. Secondo l'analisi della regressione lineare, abbiamo scoperto che la linea di base dell'abbondanza relativa di Bacteroidaceae è positivamente correlata con l'effetto di perdita di peso della dieta a basso contenuto di carbonio. Sulla base dei risultati di cui sopra, il modello ROC è stato stabilito in base all'abbondanza relativa di base del sottogruppo a bassa carbonio di Bacteroides. Il modello ROC riflette la suscettibilità di ciascun punto dati sulla curva allo stesso stimolo del segnale e riflette in modo completo la sensibilità e la specificità delle variabili. In questo studio, il valore AUC del modello ROC ha raggiunto il 73,2%, suggerendo che l'abbondanza relativa basale di Bacteroides ha un certo valore predittivo per l'effetto di perdita di peso a basso contenuto di carboidrati a basso termine.

Poiché la flora nell'intestino umano non è un individuo indipendente, ci sono intricate connessioni tra i batteri. Pertanto, questa ricerca introduce la rete neurale artificiale (ANN). Ann è un modello di apprendimento profondo più potente che viene addestrato e utilizzato per simulare le reti neurali biologiche per analisi dei dati complessi. Ann si basa su reti neurali biologiche. Il principio di base della rete, imitando la struttura cerebrale umana e il meccanismo di risposta allo stimolo esterno, la costruzione di un modello basato sulla conoscenza della topologia della rete, ha le funzioni della memoria associativa, della classificazione e del riconoscimento, del calcolo ottimizzato e della mappatura non lineare. Negli ultimi anni, sempre più ricerche mediche si applicano Ann all'elaborazione di dati complessi. Abbiamo incorporato i valori di modifica e i rapporti dei parametri di perdita di peso del gruppo LCD nel modello ANN in base all'abbondanza relativa di base della flora intestinale complessiva del gruppo e ottenuto un coefficiente di determinazione del modello predittivo più elevato (R2), che indica anche La previsione di Ann l'effetto è migliore del modello lineare, suggerendo che l'effetto di previsione è migliore.

Tutto sommato, la ricerca attuale mostra che nelle persone in sovrappeso/obesi, l'intervento LCD a breve termine senza restrizione calorica ha un significativo effetto di perdita di peso senza effetti avversi significativi. Ci sono differenze individuali nella perdita di peso LCD a breve termine. L'abbondanza relativa di Bacteroidaceae Bacteroides al basale prima dell'intervento LCD è positivamente correlata con l'effetto di perdita di peso di intervento LCD a breve termine. Infine, questo studio ha costruito un modello di previsione ANN ad alta precisione basato sull'abbondanza relativa della flora intestinale al basale. Attraverso il modello di previsione ANN, è stato riscontrato che l'abbondanza relativa basale della flora intestinale può essere usata come predittore dell'effetto individualizzato per la perdita di peso prima dell'intervento LCD. , Ha un importante significato guida per la gestione del peso della medicina clinica. I risultati della ricerca correlati sono stati pubblicati in "Microbiology Spectrum".

Sulla base dei risultati di questa ricerca, nella gestione del peso della medicina clinica, l'abbondanza relativa di Bacteroidaceae Bacteroides nell'intestino è relativamente bassa, ma i soggetti in sovrappeso/obesi che sperano di perdere peso attraverso il LCD possono aumentare la perdita di peso di LCD integrando il Probio corrispondente tics . Efficacia. Al momento, il nostro gruppo di ricerca sta lavorando con il team del Guangdong Academy of Sciences Institute of Microbiology e Xie Liwei Research Institute per svolgere ricerche cliniche sulla perdita di peso sull'uso combinato di probiotici e dieta a basse emissioni di carbonio per esplorare ulteriormente le strategie e le idee delle idee mediche controllo del peso. Attendiamo con ansia i risultati della ricerca aggiornati.

Il principale autore di questo studio è Zhang Susu, un medico del Dipartimento di Endocrinologia e Metabolismo, ospedale di Zhujiang, Southern Medical University; Co-primo autore, Wu Peili, dottorato di ricerca nel Dipartimento di Endocrinologia e Metabolismo, ospedale di Nanfang, Southern Medical University; Tian è anche dottorato di ricerca, Dipartimento di Endocrinologia e Metabolismo, ospedale di Zhujiang, Southern Medical University, Chen Hong, il professore e ricercatore Xie Liwei del laboratorio chiave della microbiologia applicata nella Cina meridionale, ha coltivato congiuntamente studenti di maestri; Liu Bingdong è una formazione congiunta di studenti di dottorato del professor Pan Jiyang del Dipartimento di Psichiatria del primo ospedale affiliato dell'Università di Jinan e il ricercatore Xie Liwei del laboratorio chiave della microbiologia applicata nella Cina meridionale. Il corrispondente autore di questo articolo è la professoressa Sun Jia del Dipartimento di Endocrinologia e Metabolismo, Zhujiang Hospital della Southern Medical University e gli autori che rispondono coordinanti sono il professor Chen Hong dal Dipartimento di Endocrinologia e Metabolismo, Zhujiang Hospital University Medical University, e il ricercatore Pi Xie Liwei del team di microecologia e salute intestinale dell'Istituto di microbiologia, Accademia delle scienze del Guangdong.