Felicitaciones a Xie Liwei, consultor de investigación y desarrollo biológico, por asegurar la nueva oferta para los Juegos Olímpicos
A nivel mundial, la prevalencia de sobrepeso/obesidad está aumentando rápidamente. La obesidad y sus complicaciones no solo afectan seriamente la calidad de vida de los pacientes, sino que también aportan una fuerte carga económica a la sociedad y las familias. Las dietas bajas en carbohidratos (LCD) son un modo de intervención en la dieta para la terapia de pérdida de peso. Sin embargo, en diferentes estudios, los efectos de pérdida de peso de la intervención LCD son bastante diferentes. Actualmente no hay evidencia suficiente para explicar esta diferencia. Este es un fenómeno cualitativo, que también es un aspecto desafiante en el campo del control de peso médico.
El 15 de septiembre, los equipos del profesor Hong Chen y el profesor Sun Jia del Departamento de Endocrinología y Metabolismo del Hospital Zhujiang de la Southern Medical University, y el profesor Xie Liwei del equipo de microbiología y salud del Guangdong del Instituto de Microbiología, publicaron el clínico clínico. El informe de investigación titulado 'La microbiota intestinal sirve como un resultado predecible de la intervención de dieta baja en carbohidratos a corto plazo (LCD) para pacientes con obesidad' en el espectro de Microbiology Journal. Este estudio informó por primera vez que la característica de referencia de la flora intestinal es un determinante de la dieta baja en carbohidratos a corto plazo (LCD) efecto de reducción de peso en la población sobrepeso y obesa. El estudio construye un modelo de redes neuronales artificiales (ANN) basado en las características basales de la flora intestinal para predecir el efecto de pérdida de peso de la LCD. Los hallazgos proporcionan un nuevo enfoque para las estrategias clínicas de gestión de peso médico e intervención.
A nivel mundial, la prevalencia de sobrepeso/obesidad está aumentando rápidamente. Desde 1980, la prevalencia de la obesidad en más de 70 países se ha duplicado. La población afectada por la obesidad o las enfermedades metabólicas crónicas relacionadas con la obesidad ha aumentado a más de 2 mil millones [1]. Según los datos del Centro Nacional de Estadísticas de Salud (NCHS), de 2017 a 2018, la prevalencia de la obesidad en los EE. UU. Fue de aproximadamente 42.4%, y la prevalencia de obesidad severa con un IMMi ≥40 kg/m2 alcanzó el 9.2% [2 [2 ] Al mismo tiempo, el "Informe sobre el estado de nutrición y enfermedad crónica de los residentes chinos (2020)" [3] señaló que la tasa de prevalencia/incidencia de sobrepeso y obesidad entre los residentes chinos todavía está aumentando rápidamente y el sobrepeso o el sobrepeso de la población adulta o la población adulta La tasa de obesidad ha excedido el 50%. El sobrepeso/obesidad es un factor de riesgo para una serie de enfermedades crónicas como enfermedades cardiovasculares, diabetes tipo 2, cáncer, etc. [4], [5], que pone en peligro seriamente la salud de los chinos [6], [7], [8]. Además, hay más de 29 complicaciones, como la hipertensión, la dislipidemia y los trastornos del metabolismo de la glucosa causados por la obesidad en los adolescentes, afectando seriamente el desarrollo físico y la salud de los adolescentes. Para los pacientes obesos, los ECV son la razón principal de la alta mortalidad relacionada con la obesidad y la tasa de discapacidad. La alta tasa de discapacidad relacionada con el IMC causada por los CVD es del 34%, y la alta tasa de mortalidad relacionada con el IMC es tan alta como 41% [9]
El aumento de la morbilidad, los riesgos potenciales de la salud y la carga económica significativa han hecho que el problema del sobrepeso/obesidad sea un gran desafío en el campo de la salud pública global. En los últimos años, varias formas de intervenciones de pérdida de peso se han aplicado gradualmente en la práctica clínica y se escriben en pautas. Las intervenciones de estilo de vida son la piedra angular del tratamiento de la obesidad, y las intervenciones dietéticas son la elección principal. Entre los muchos modelos de intervención en la dieta, la intervención de la dieta baja en carbohidratos ha atraído mucha atención. Tiene una larga historia, pero tiene diferentes formas. En los últimos años, LCD ha atraído una atención generalizada, pero también hay ciertas controversias.
Este estudio incluyó a 51 sujetos masculinos o femeninos de entre 18 y 65 años que cumplieron con los criterios de diagnóstico de sobrepeso/obesidad (no se usaron antibióticos o medicamentos en los primeros 3 meses del ensayo clínico). Los sujetos fueron aleatorizados en grupos y se dividieron en diferentes grupos. Grupo de dieta normal con restricción de energía (ND) y grupo de dieta baja en carbohidratos (LCD) no restringido a la talorie (LCD). El tiempo de intervención de la dieta fue de 12 semanas. Para garantizar la estructura de la dieta LCD, el grupo LCD adoptó una barra de nutrición estandarizada (proporcionada por Guangzhou Nanda Feite Nutrition and Health Consulting Co., Ltd.) en lugar de los alimentos básicos diarios para el almuerzo y la cena. El número de otros alimentos no es limitado, y se evita en exceso. En el momento de la inscripción (es decir, la línea de base) y 12 semanas después de la intervención, se recolectaron muestras de sangre y heces venosas. Las muestras de sangre se usaron para la detección de indicadores bioquímicos de sangre, como la glucosa y el metabolismo de los lípidos, la función hepática y renal, y las muestras de heces se usaron para la secuenciación intestinal de amplicón de amplicón de ADNm de flora 16S, a través de 16S de secuenciación de amplicón de ADNm -Se obtuvieron lecturas de calidad. La dieta de los sujetos fue monitoreada a través de una dieta las 24 horas durante 3 días a la semana. Durante todo el período de estudio, la proporción promedio de la ingesta de carbohidratos en el grupo de dieta normal fue de aproximadamente el 50%, y la proporción en el grupo LCD fue de aproximadamente el 20% (Figura 1B-D). Aunque la ingesta de calorías no estaba restringida, la ingesta promedio de energía del grupo bajo en carbono fue de aproximadamente el 50%. La inscripción fue significativamente menor que la del grupo de dieta normal. La intervención LCD de 12 semanas mejoró significativamente los parámetros corporales de los sujetos, como el IMC, la circunferencia de la cintura, la circunferencia de la cintura, el porcentaje de grasa corporal y el área de grasa visceral.
Además de diferentes resultados de pérdida de peso, diferentes componentes dietéticos pueden afectar la composición y la diversidad de la flora intestinal, pero aparte de los cambios en la composición general y el nivel de fila, los estudios anteriores no han llegado a una conclusión constructiva para guiar la pantalla LCD, hemos analizado. Los datos de secuenciación de flora intestinal y adoptaron una validación cruzada 5 veces y algoritmo de bosque aleatorio, teniendo en cuenta la tasa de error mínima y la desviación estándar para garantizar la mayor precisión y estabilidad. A continuación, analizamos los datos de secuencia de ADNr 16S de los sujetos en los grupos ND y LCD antes y después de la prueba para identificar biomarcadores potenciales de Flora. Un análisis adicional de todo el género proyectado por el modelo de bosque aleatorio en los datos de base y la semana 12 encontró que la abundancia relativa de las rumiococcaceae oscilospira y las porfiromonadaceae parabacterides aumentó significativamente después de la intervención LCD de 12 semanas, y la diferencia fue significativa estadística (p <0.05 <0.05. ). Según los informes de investigación existentes, estas dos especies de bacterias están involucradas en la producción de butirato en el intestino, lo que sugiere que puede haber otros factores que afectan los cambios de peso durante el proceso de intervención LCD en la pérdida de peso.
Analice aún más la pérdida de peso de cada sujeto y divida cada grupo en dos subgrupos de acuerdo con la agrupación de los parámetros de pérdida de peso: IMC, circunferencia de la cintura, WHR, BFR y VFA cambia: un efecto de pérdida de peso moderado. Grupo de pérdida de peso (MG) y grupo significativo de pérdida de peso (grupo distinto de pérdida de peso, DG). En las condiciones de intervención LCD, la ingesta de energía y la proporción de carbohidratos en la dieta de los dos subgrupos fueron casi los mismos, pero los índices de pérdida de peso de los sujetos en el subgrupo notablemente efectivo disminuyeron más significativamente, lo que sugiere que las diferencias individualizadas en Los efectos de pérdida de peso pueden verse afectados por otros factores. Influencia
Los resultados anteriores sugieren que la intervención LCD tiene un buen efecto de pérdida de peso, pero hay diferencias individuales. Por lo tanto, este estudio analizó aún más los datos de la flora intestinal de los dos subgrupos, y exploró aún más si existen factores potenciales relacionados con la flora que causó la diferencia en la pérdida de peso entre los dos subgrupos en esta dieta. En un análisis de subgrupos adicionales, utilizamos la red de concurrencia de concurrencia a nivel de género para analizar más a fondo la interacción entre la flora intestinal en el subgrupo LCD y encontramos que después de 12 semanas de intervención LCD, aunque los dos subgrupos LCD_DG y LCD_MG la complejidad de interacción de red de la red ha disminuido, pero LCD_DG mostró una complejidad de interacción de red más densa, más extensa y rica que LCD_MG en la línea de base y en la semana 12. Los resultados anteriores indican que, además de las diferencias en la composición y diversidad de la flora, las diferencias entre la estructura de la flora y la complejidad de la interacción de la flora pueden ser una razón importante de las diferencias individuales en la pérdida de peso efecto. En el subgrupo bajo en carbono, el análisis mediante el algoritmo del modelo de bosque aleatorio encontró que la abundancia relativa basal de Bacteroidaceae Bacteroides era estadísticamente diferente en los dos subgrupos de la dieta baja en carbono. Según el análisis de regresión lineal, encontramos que la línea de base de la abundancia relativa de Bacteroidaceae se correlaciona positivamente con el efecto de pérdida de peso de la dieta baja en carbono a corto plazo. Según los resultados anteriores, el modelo ROC se estableció en función de la abundancia relativa basal del subgrupo bajo en carbono de Bacteroides. El modelo ROC refleja la susceptibilidad de cada punto de datos en la curva al mismo estímulo de señal y refleja integralmente la sensibilidad y especificidad de las variables. En este estudio, el valor de AUC del modelo ROC alcanzó el 73.2%, lo que sugiere que la abundancia relativa basal de Bacteroides tiene un cierto valor predictivo para el efecto de pérdida de peso de la dieta baja en carbohidratos a corto plazo.
Dado que la flora en el intestino humano no es un individuo independiente, existen intrincadas conexiones entre las bacterias. Por lo tanto, esta investigación introduce una red neuronal artificial (ANN). Ann es un modelo de aprendizaje profundo más poderoso que está capacitado y utilizado para simular redes neuronales biológicas para un análisis de datos complejos. Ann se basa en redes neuronales biológicas. El principio básico de la red, imitando la estructura del cerebro humano y el mecanismo de respuesta de estímulo externo, que construye un modelo basado en el conocimiento de la topología de la red, tiene las funciones de la memoria asociativa, la clasificación y el reconocimiento, el cálculo optimizado y el mapeo no lineal. En los últimos años, cada vez más investigaciones médicas aplican ANN al procesamiento de datos complejos. Incorporamos los valores de cambio y las proporciones de los parámetros de pérdida de peso del grupo LCD en el modelo ANN basado en la abundancia relativa basal de la flora intestinal general del grupo, y obtuvo un coeficiente de determinación del modelo predictivo más alto (R2), que también indica La predicción de ANN el efecto es mejor que el modelo lineal, lo que sugiere que el efecto de predicción es mejor.
En general, la investigación actual muestra que en las personas con sobrepeso/obesidad, la intervención LCD a corto plazo sin restricción de calorías tiene un efecto significativo de pérdida de peso sin efectos adversos significativos. Hay diferencias individuales en la pérdida de peso LCD a corto plazo. La abundancia relativa de Bacteroidaceae Bacteroides al inicio antes de la intervención LCD se correlaciona positivamente con el efecto de pérdida de peso de la intervención LCD a corto plazo. Finalmente, este estudio construyó un modelo de predicción ANN de alta precisión basado en la abundancia relativa de la flora intestinal al inicio. A través del modelo de predicción ANN, se descubrió que la abundancia relativa basal de la flora intestinal se puede usar como un predictor del efecto de pérdida de peso individualizado antes de la intervención LCD. , Tiene una importante importancia guía para el control de peso de la medicina clínica. Los resultados de la investigación relacionada se publicaron en "Spectrum de microbiología".
Según los resultados de esta investigación, en el control del peso de la medicina clínica, la abundancia relativa de Bacteroidaceae Bacteroides en los intestinos es relativamente baja, pero los sujetos con sobrepeso/obesidad que esperan perder peso a través de LCD pueden aumentar la pérdida de peso de LCD al complementar el complemento de la LCD. probio correspondiente tics . Eficacia. En la actualidad, nuestro grupo de investigación está trabajando con el equipo del Instituto de Microbiología de Microbiología de la Academia Guangdong de la Academia de Ciencias y el Equipo del Instituto de Investigación Xie Liwei para llevar a cabo investigaciones clínicas para perder peso sobre el uso combinado de probióticos y dieta baja en carbono para explorar más a fondo las estrategias e ideas médicas control de peso. Esperamos los resultados de la investigación actualizados.
El principal autor de este estudio es Zhang Susu, médico del Departamento de Endocrinología y Metabolismo, Hospital Zhujiang, Universidad de Medicina del Sur; Co-First Autor, Wu Peili, candidato a doctorado en el Departamento de Endocrinología y Metabolismo, Hospital Nanfang, Universidad de Medicina del Sur; Tian también es Ph.D., Departamento de Endocrinología y Metabolismo, Hospital Zhujiang, Universidad de Medicina del Sur, Chen Hong, profesor e investigador Xie Liwei, del Laboratorio Estatal de Microbiología Aplicada en el sur de China, cultivó conjuntamente estudiantes maestros; Liu Bingdong es una capacitación conjunta de estudiantes de doctorado del profesor Pan Jiyang del Departamento de Psiquiatría del primer hospital afiliado de la Universidad de Jinan y el investigador Xie Liwei del Laboratorio Estatal de Microbiología Aplicada en el sur de China. El autor correspondiente de este artículo es el profesor Sun Jia del Departamento de Endocrinología y Metabolismo, Hospital Zhujiang de la Universidad de Medicina del Sur, y los autores que corresponden a los autores son profesor Chen Hong del Departamento de Endocrinología y Metabolismo, Hospital Zhujiang de la Southern Medical University, e investigador Pi Xie Liwei del Equipo de Microecología y Salud del Instituto del Instituto de Microbiología, Academia de Ciencias de Guangdong.