Selamat kepada Xie Liwei, Konsultan Penelitian dan Pengembangan Biologi, karena mengamankan tawaran baru untuk Olimpiade
Secara global, prevalensi kelebihan berat badan/obesitas meningkat dengan cepat. Obesitas dan komplikasinya tidak hanya secara serius mempengaruhi kualitas hidup pasien tetapi juga membawa beban ekonomi yang berat bagi masyarakat dan keluarga. Diet rendah karbohidrat (LCD) adalah mode intervensi diet untuk terapi penurunan berat badan. Namun, dalam penelitian yang berbeda, efek penurunan berat badan dari intervensi LCD sangat berbeda. Saat ini tidak ada bukti yang cukup untuk menjelaskan perbedaan ini. Ini adalah fenomena kualitatif, yang juga merupakan aspek yang menantang di bidang manajemen berat badan medis.
Pada 15 September, tim Profesor Hong Chen dan Profesor Sun Jia dari Departemen Endokrinologi dan Metabolisme di Rumah Sakit Zhujiang dari Southern Medical University, dan Profesor Xie Liwei dari Mikrobiologi Usus dan Tim Kesehatan Institut Mikrobiologi Guangdong, menerbitkan klinis The Clinical dan The Clinical, menerbitkan klinis Guangdong, menerbitkan klinis Guangdong, menerbitkan klinis The Clinicals Laporan Penelitian berjudul 'Gut Microbiota berfungsi sebagai hasil yang dapat diprediksi dari intervensi diet rendah karbohidrat jangka pendek (LCD) untuk pasien dengan obesitas' dalam jurnal spektrum mikrobiologi. Studi ini melaporkan untuk pertama kalinya bahwa karakteristik awal flora usus adalah penentu efek pengurangan berat badan rendah karbohidrat (LCD) jangka pendek pada populasi yang kelebihan berat badan dan obesitas. Studi ini membangun model Neural Networks (JST) buatan berdasarkan karakteristik dasar flora usus untuk memprediksi efek penurunan berat badan LCD. Temuan ini memberikan pendekatan baru untuk manajemen berat badan medis klinis dan strategi intervensi.
Secara global, prevalensi kelebihan berat badan/obesitas meningkat dengan cepat. Sejak 1980, prevalensi obesitas di lebih dari 70 negara telah dua kali lipat. Populasi yang dipengaruhi oleh obesitas atau penyakit metabolik kronis terkait obesitas telah meningkat menjadi lebih dari 2 miliar [1]. Menurut data dari Pusat Statistik Kesehatan Nasional (NCHS), dari 2017 hingga 2018, prevalensi obesitas di AS adalah sekitar 42,4%, dan prevalensi obesitas parah dengan BMI≥40 kg/m2 mencapai 9,2% [2 ]. At the same time, the "Report on Nutrition and Chronic Disease Status of Chinese Residents (2020)" [3] pointed out that the prevalence/incidence rate of overweight and obesity among Chinese residents is still rising rapidly, and the adult population's overweight or Tingkat obesitas telah melebihi 50%. Kelebihan berat badan/obesitas adalah faktor risiko untuk serangkaian penyakit kronis seperti penyakit kardiovaskular, diabetes tipe 2, kanker, dll. [4], [5], yang secara serius membahayakan kesehatan orang Cina [6], [7], [8]. Selain itu, ada lebih dari 29 komplikasi seperti hipertensi, dislipidemia, dan gangguan metabolisme glukosa yang disebabkan oleh obesitas pada remaja, secara serius mempengaruhi perkembangan fisik dan kesehatan remaja. Untuk pasien obesitas, CVD adalah alasan utama tingkat kematian dan kecacatan terkait obesitas yang tinggi. Tingkat kecacatan terkait BMI yang tinggi yang disebabkan oleh CVD adalah 34%, dan tingkat kematian terkait BMI yang tinggi setinggi 41% [9]
Meningkatnya morbiditas, potensi bahaya kesehatan, dan beban ekonomi yang signifikan telah membuat masalah kelebihan berat badan/obesitas menjadi tantangan besar di bidang kesehatan masyarakat global. Dalam beberapa tahun terakhir, berbagai bentuk intervensi penurunan berat badan telah secara bertahap diterapkan dalam praktik klinis dan ditulis dalam pedoman. Intervensi gaya hidup adalah landasan pengobatan obesitas, dan intervensi makanan adalah pilihan utama. Di antara banyak model intervensi makanan, intervensi diet rendah karbohidrat telah menarik banyak perhatian. Ini memiliki sejarah yang panjang, tetapi memiliki bentuk yang berbeda. Dalam beberapa tahun terakhir, LCD telah menarik perhatian luas, tetapi ada juga kontroversi tertentu.
Studi ini termasuk 51 subjek pria atau wanita berusia 18-65 yang memenuhi kriteria diagnostik kelebihan berat badan/obesitas (tidak ada antibiotik atau obat yang digunakan dalam 3 bulan pertama uji klinis). Subjek secara acak menjadi kelompok dan dibagi menjadi kelompok yang berbeda. Kelompok Diet Normal (ND) yang dibatasi energi dan kelompok diet rendah karbohidrat rendah (LCD) yang tidak dibatasi. Waktu intervensi diet adalah 12 minggu. Untuk memastikan struktur diet LCD, kelompok LCD mengadopsi bar nutrisi standar (disediakan oleh Guangzhou Nanda Feite Nutrition and Health Consulting Co., Ltd.) alih -alih makanan pokok harian untuk makan siang dan makan malam. Jumlah makanan lain tidak terbatas, dan makan berlebihan dihindari. Pada saat pendaftaran (IE baseline) dan 12 minggu setelah intervensi, sampel darah vena dan tinja dikumpulkan. Sampel darah digunakan untuk mendeteksi indikator biokimia darah seperti glukosa dan metabolisme lipid, fungsi hati dan ginjal, dan sampel tinja digunakan untuk flora usus 16S rDNA amplicon yang tinggi, melalui sekuensing amplikon 16S rDNA, total 2,47 juta tinggi rDNA rDNA, total 2,47 juta rDNA rDNA, sejuta 2,47 juta rDNA rDNA RDNA, total 2,47 juta rDNA RDNA, sejuta 2,47 juta rDNA RDNA, sejuta 2,47 juta rDNA RDNA, sejuta 2.47 juta rDNA RDNA, sejuta 2.47 juta rDNA RDNA, sejuta 2,47 juta rDNA RDNA, sejuta 2.47 juta Pembacaan -kualitas diperoleh. Diet subyek dipantau melalui diet 24 jam selama 3 hari seminggu. Selama seluruh periode penelitian, proporsi rata-rata asupan karbohidrat pada kelompok diet normal adalah sekitar 50%, dan proporsi pada kelompok LCD adalah sekitar 20% (Gambar 1B-D). Meskipun asupan kalori tidak dibatasi, asupan energi rata-rata dari kelompok rendah karbon adalah sekitar 50%. Pendaftaran secara signifikan lebih rendah daripada kelompok diet normal. Intervensi LCD 12 minggu secara signifikan meningkatkan parameter tubuh subjek seperti BMI, lingkar pinggang, lingkar pinggang, persentase lemak tubuh, dan area lemak visceral.
Selain hasil penurunan berat badan yang berbeda, komponen makanan yang berbeda dapat mempengaruhi komposisi dan keragaman flora usus, tetapi terlepas dari perubahan dalam komposisi keseluruhan dan tingkat filum, penelitian sebelumnya belum menarik kesimpulan konstruktif untuk memandu LCD karena itu, kami telah menganalisis Data pengurutan flora usus, dan mengadopsi validasi silang 5 kali lipat dan algoritma hutan acak, dengan mempertimbangkan tingkat kesalahan minimum dan standar deviasi untuk memastikan akurasi dan stabilitas tertinggi. Selanjutnya, kami menganalisis data urutan rDNA 16S dari subjek dalam kelompok ND dan LCD sebelum dan sesudah tes untuk mengidentifikasi biomarker flora yang potensial. Analisis lebih lanjut dari semua genus yang disaring oleh model hutan acak dalam data awal dan minggu ke 12 menemukan bahwa kelimpahan relatif dari ruminococcaceae oscillospira dan porphyromonadaceae parabacteroides meningkat secara signifikan setelah intervensi LCD 12 minggu, dan perbedaannya secara statistik (P <0,05 ). Menurut laporan penelitian yang ada, kedua spesies bakteri ini terlibat dalam produksi butirat di usus, menunjukkan bahwa mungkin ada faktor -faktor lain yang mempengaruhi perubahan berat badan selama proses intervensi LCD dalam penurunan berat badan.
Lebih lanjut menganalisis penurunan berat badan masing -masing subjek, dan membagi masing -masing kelompok menjadi dua subkelompok sesuai dengan pengelompokan parameter penurunan berat badan: BMI, lingkar pinggang, perubahan BFR, BFR dan VFA: efek penurunan berat badan yang dimoderasi. Kelompok penurunan berat badan (MG) dan kelompok penurunan berat badan yang signifikan (kelompok penurunan berat badan yang berbeda, DG). Di bawah kondisi intervensi LCD, asupan energi dan proporsi karbohidrat dalam makanan kedua subkelompok hampir sama, tetapi indeks penurunan berat badan dari subjek dalam subkelompok yang sangat efektif menurun lebih signifikan, menunjukkan bahwa perbedaan individual dalam individual dalam Efek penurunan berat badan dapat dipengaruhi oleh faktor lain. Pengaruh
Hasil di atas menunjukkan bahwa intervensi LCD memiliki efek penurunan berat badan yang baik, tetapi ada perbedaan individu. Oleh karena itu, penelitian ini lebih lanjut menganalisis data flora usus dari dua subkelompok, dan lebih lanjut mengeksplorasi apakah ada faktor potensial yang terkait dengan flora yang menyebabkan perbedaan penurunan berat badan antara kedua subkelompok dalam diet ini. Dalam analisis subkelompok lebih lanjut, kami menggunakan jaringan co-kejadian pada tingkat genus untuk lebih menganalisis interaksi antara flora usus dalam subkelompok LCD dan menemukan bahwa setelah 12 minggu intervensi LCD, meskipun kedua subkelompok LCD_DG dan LCD_MG kompleksitas interaksi jaringan jaringan jaringan jaringan jaringan jaringan jaringan LCD_DG dan LCD_MG Jaringan, kompleksitas jaringan jaringan kompleksitas jaringan kompleksitas jaringan kompleksitas jaringan kompleksitas jaringan kompleksitas jaringan kompleksitas jaringan kompleksitas jaringan kompleksitas jaringan kompleksitas jaringan kompleksitas jaringan kompleksitas jaringan kompleksitas jaringan kompleksitas Network dari jaringan telah menurun, tetapi LCD_DG menunjukkan kompleksitas interaksi jaringan yang lebih luas, lebih luas dan lebih kaya daripada LCD_MG di baseline dan pada minggu ke -12. Hasil di atas menunjukkan bahwa, selain perbedaan komposisi dan keragaman flora, perbedaan antara struktur flora dan kompleksitas interaksi flora mungkin menjadi alasan penting untuk perbedaan individu dalam penurunan berat badan memengaruhi. Dalam subkelompok rendah karbon, analisis oleh algoritma model hutan acak menemukan bahwa kelimpahan relatif awal Bacteroidaceae bacteroides secara statistik berbeda dalam dua subkelompok diet rendah karbon. Menurut analisis regresi linier, kami menemukan dasar kelimpahan relatif Bacteroidaceae berkorelasi positif dengan efek penurunan berat badan dari diet rendah karbon jangka pendek. Berdasarkan hasil di atas, model ROC didirikan berdasarkan kelimpahan relatif dasar dari subkelompok rendah karbon bakteri. Model ROC mencerminkan kerentanan setiap titik data pada kurva terhadap stimulus sinyal yang sama dan secara komprehensif mencerminkan sensitivitas dan spesifisitas variabel. Dalam penelitian ini, nilai model ROC AUC mencapai 73,2%, menunjukkan bahwa kelimpahan relatif awal bakteri memiliki nilai prediktif tertentu untuk efek penurunan berat badan diet rendah karbohidrat jangka pendek.
Karena flora di usus manusia bukanlah individu yang independen, ada hubungan yang rumit antara bakteri. Oleh karena itu, penelitian ini memperkenalkan jaringan saraf buatan (JST). Ann adalah model pembelajaran mendalam yang lebih kuat yang dilatih dan digunakan untuk mensimulasikan jaringan saraf biologis untuk analisis data yang kompleks. Ann didasarkan pada jaringan saraf biologis. Prinsip dasar jaringan, meniru struktur otak manusia dan mekanisme respons stimulus eksternal, membangun model berdasarkan pengetahuan topologi jaringan, memiliki fungsi memori asosiatif, klasifikasi dan pengakuan, perhitungan yang dioptimalkan dan pemetaan nonlinier. Dalam beberapa tahun terakhir, semakin banyak penelitian medis berlaku untuk pemrosesan data yang kompleks. Kami memasukkan nilai perubahan dan rasio parameter penurunan berat badan dari kelompok LCD ke dalam model JST berdasarkan kelimpahan relatif awal dari keseluruhan flora usus kelompok, dan memperoleh koefisien penentuan model prediktif yang lebih tinggi (R2), yang juga menunjukkan Prediksi Efeknya lebih baik daripada model linier, menunjukkan bahwa efek prediksi lebih baik.
Secara keseluruhan, penelitian saat ini menunjukkan bahwa pada orang yang kelebihan berat badan/obesitas, intervensi LCD jangka pendek tanpa pembatasan kalori memiliki efek penurunan berat badan yang signifikan tanpa efek samping yang signifikan. Ada perbedaan individu dalam penurunan berat badan LCD jangka pendek. Kelimpahan relatif Bacteroidaceae Bacteroides pada awal sebelum intervensi LCD berkorelasi positif dengan efek penurunan berat badan intervensi LCD jangka pendek. Akhirnya, penelitian ini membangun model prediksi ann presisi tinggi berdasarkan kelimpahan relatif flora usus pada awal. Melalui model prediksi JST, ditemukan bahwa kelimpahan relatif awal dari flora usus dapat digunakan sebagai prediktor efek penurunan berat badan individual sebelum intervensi LCD. , Ini memiliki signifikansi membimbing yang penting untuk manajemen berat badan kedokteran klinis. Hasil penelitian terkait diterbitkan dalam "Spektrum Mikrobiologi".
Berdasarkan hasil penelitian ini, dalam manajemen berat badan klinis, kelimpahan relatif Bacteroidaceae Bacteroides di usus relatif rendah, tetapi subjek yang kelebihan berat badan/obesitas yang berharap untuk menurunkan berat badan melalui LCD dapat meningkatkan penurunan berat badan LCD dengan melengkapi the the probio yang sesuai tics . Kemanjuran. Saat ini, kelompok penelitian kami bekerja dengan Institut Mikrobiologi Akademi Ilmu Pengetahuan Guangdong dan tim Xie Liwei Research Institute untuk melakukan penelitian penurunan berat badan klinis tentang penggunaan probiotik dan diet rendah karbon untuk mengeksplorasi lebih lanjut strategi dan gagasan medis manajemen berat badan. Mari kita nantikan hasil penelitian yang diperbarui.
Penulis utama penelitian ini adalah Zhang Susu, seorang dokter di Departemen Endokrinologi dan Metabolisme, Rumah Sakit Zhujiang, Universitas Kedokteran Selatan; Penulis pertama, Wu Peili, kandidat PhD di Departemen Endokrinologi dan Metabolisme, Rumah Sakit Nanfang, Universitas Kedokteran Selatan; Tian juga seorang Ph.D., Departemen Endokrinologi dan Metabolisme, Rumah Sakit Zhujiang, Universitas Kedokteran Selatan, Chen Hong profesor dan peneliti Xie Liwei dari Laboratorium Utama Negara Bagian Mikrobiologi Terapan di Cina Selatan bersama -sama mengolah mahasiswa master; Liu Bingdong adalah pelatihan bersama mahasiswa PhD oleh Profesor Pan Jiyang dari Departemen Psikiatri Rumah Sakit Afiliasi Pertama Universitas Jinan dan Peneliti Xie Liwei dari Laboratorium Utama Negara Bagian Mikrobiologi Terapan di Cina Selatan. Penulis yang sesuai dari artikel ini adalah Profesor Sun Jia dari Departemen Endokrinologi dan Metabolisme, Rumah Sakit Zhujiang dari Southern Medical University, dan penulis yang berkoresponden adalah Profesor Chen Hong dari Departemen Endokrinologi dan Metabolisme, Rumah Sakit Zhujiang dari Southern Medical University, Southern Medical University, Southern Medical University, Southern Medical, Southern Medical, Southern Medical, Southern Medical, Southern Medical, Southern Medical, Southern Medical, Southern Medical, Southern Medical, Southern Medical, dan peneliti Pi Xie Liwei dari tim mikroekologi dan kesehatan usus di Institute of Microbiology, Akademi Ilmu Pengetahuan Guangdong.