《細胞》子刊:重新定義肥胖與疾病的關係!科學家用多組學數據重新劃分肥胖類型,並準確預每種胖究竟更容易患哪種病|科學大發現

俗話說,好看的人都是相似的,不好看的人各有各的不好看。

咳咳,同理,瘦的健康人大抵相同,肥胖人士則各有各的不健康,有些發生了2型糖尿病,有些患了高血壓,還有一些被診斷出動脈粥樣硬化和冠心病。這充分說明,肥胖人士的各種疾病風險也是有區別的,不能一概而論

能不能有一項指標,可以分辨出“肥胖的種類”,使我們準確地辨認出相關的疾病風險?

誒,說來就來了。

Scripps Research基因組學教授Amalio Telenti博士開始了一項大型研究,對BMI相關的代謝組和基因組進行了多組學分析,試圖找到一個更準確的衡量肥胖的方法,對判斷疾病的風險提供更精確的參考[1]。

在這項研究中,研究人員分析了2396名志願者的BMI數據,分析了上千種代謝物以及和肥胖相關的基因組,用代謝物水平建立了一個預測肥胖的模型,準確率可以達到80-90%通過檢測不同的代謝物水平可以成功分辨出“肥胖的種類”,將不同疾病的發生風險區別開來。而肥胖不太受到遺傳因素的影響。

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通訊作者Amalio Telenti博士

研究分析的數據主要來源於TwinsUK,這是英國最大的成人雙胞胎登記處,收集了從16歲到98歲遺傳和環境以及各種健康數據[2]。參與者的數據在平均13年的3個時間點收集,並且使用了427名志願者的數據進行驗證。

結果不出所料,代謝組水平和BMI密切相關。研究人員共篩選出49種和BMI有密切關係的代謝物,其中大部分是脂質(47%)和氨基酸(29%),也包括一些核苷酸和肽。

這些代謝物水平和BMI呈線性關係,大部分隨著BMI的增加而升高,比如葡萄糖、甘露糖這些已經熟知的在胰島素抵抗中發揮作用的代謝物。也有一部分隨BMI升高而降低,比如反映高密度脂蛋白水平的一些脂質。所有代謝物中,和BMI相關性最高的是尿酸鹽,可以解釋16%的BMI差異,這是一種與痛風有關的代謝物。

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從左往右分別為氨基酸、脂質、核苷酸和肽與BMI的線性關係

研究人員用這些代謝物做了一個新的模型預測BMI,叫做mBMI。mBMI可以準確預測80-90%志願者的真實體重,但是還有一部分mBMI與BMI相去甚遠。不論BMI顯示的是正常還是肥胖,都有可能出現和mBMI不匹配的情況

什麼情況???

mBMI≤BMI說明雖然體重較重,但是代謝水平還處於一個健康的狀態,胰島素抵抗、甘油三酯、高密度脂蛋白、血壓、腰臀比、體脂百分比、內臟脂肪百分比和皮下脂肪百分比都和正常體重的健康代謝組相似,疾病的魔爪還觸之不及。

奇點糕盲猜一下,你身邊一定也有這樣的小夥伴,整天唸叨自己“光吃不胖”,不費力氣就可以保持苗條的身材。但是這些人真的如同他們的BMI顯示的那麼健康?和肥胖相關疾病完全搭不上邊嗎?

mBMI≥BMI結果的發現提醒著這些朋友要有危機意識。因為在這一組人群中,他們的代謝組所表現出的肥胖水平是大於體重表型的。也就是說,

胖子也好瘦子也罷,代謝水平都已經向肥胖人士看齊了。很有可能過一陣子就開始展現肥胖表型了。退一步講,就算是“被上帝親吻過”的不發胖體質,體重不會增加,各種疾病的風險也是會增加。

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由此看來,直接用BMI來作為疾病的風險參考確實不夠靠譜。於是研究人員在諸多代謝物中找到了幾種比較有標誌性的,對它們與2型糖尿病和心血管疾病的風險之間的關聯進行了分析。

胰島素抵抗和2型糖尿病之間的關係就不用奇點糕再複述了吧?研究人員發現

酪氨酸、丙氨酸等12種代謝物的水平與胰島素抵抗呈正相關。一旦發現這些代謝物的水平異常升高,就說明胰島素的工作效率下降,2型糖尿病在朝你招手,是時候提高警惕啦!

肥胖被認為是心血管疾病的危險因素,在肥胖人群中,心血管疾病的風險隨著BMI的增加而增加[3]。研究人員對志願者們的心血管疾病數據進行了統計和分析,第一次就診的年齡在33-74歲,最後一次就診的年齡在42-88歲,在13年的隨訪時間中,共記錄了53例心血管疾病的發生。

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結果顯示,

在mBMI和BMI曲線重合的時候,BMI與心血管發生風險正相關,這沒毛病。但是如果mBMI和BMI出現了偏差,那就還是得看mBMI指數。在相同的BMI範圍內,肥胖代謝組人群的心血管疾病風險是健康代謝組人群的2-5倍!

所以說,BMI正常的人也不能掉以輕心,因為既然有“胖得健康”,就一定存在“瘦得不健康”,mBMI扒開了隱藏在BMI表象下的疾病風險相關因素。簡單來說,BMI說你胖了還不算,要代謝組說你胖了,那你就是真“胖”了。

除了代謝組,研究人員還根據與肥胖有關的遺傳因素,計算了BMI的多基因風險評分[4]。但是,科學家們發現的那些與肥胖相關的基因突變,卻並沒有對肥胖的表型產生非常顯著的影響。多基因風險評分僅能解釋BMI變化的1.2-2.2%。所以說,遺傳因素和肥胖相關的疾病發生並沒有顯著的相關性。

Telenti博士強調,這種結合多種代謝物來評價肥胖和健康狀況的方法依然停留在學術階段,如果想要根據代謝物來對疾病進行預測,還需要更長時間的跟蹤調查和臨床試驗的驗證。

或許在不久的將來,抽一管血,檢測一些代謝物水平,就可以完成全部的體檢項目了,不用拿著各種單據在醫院跑上跑下,想想還有點小激動呢~

寫不出神叨叨了,奇點糕決定去翻一翻Medical Trend給自己充電了

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參考文獻:

[1] Elizabeth T. C, lining G, Christine L S, et al. Profound Perturbation of the Metabolome in Obesity Is Associated with Health Risk[J]. Cell Metabolism, 2018.

[2] Moayyeri A, Hammond C J, Hart D J, et al. The UK adult twin registry (TwinsUK Resource)[J]. Twin Research and Human Genetics, 2013, 16(1): 144-149.

[3] Iliodromiti S, Celis-Morales C A, Lyall D M, et al. The impact of confounding on the associations of different adiposity measures with the incidence of cardiovascular disease: a cohort study of 296 535 adults of white European descent[J]. European heart journal, 2018, 39(17): 1514-1520.

[4]Locke A E, Kahali B, Berndt S I, et al. Genetic studies of body mass index yield new insights for obesity biology[J]. Nature, 2015, 518(7538):197-206.

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本文作者 | 王雪寧 應雨妍

“有人說雪寧咋變成了肥胖專業戶?我也想知道。”


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