Parabéns a Xie Liwei, o consultor de pesquisa e desenvolvimento biológico, por garantir a nova oferta para as Olimpíadas
Globalmente, a prevalência de sobrepeso/obesidade está aumentando rapidamente. A obesidade e suas complicações não apenas afetam seriamente a qualidade de vida dos pacientes, mas também trazem uma carga econômica pesada para a sociedade e as famílias. Dietas com baixo teor de carboidratos (LCD) são um modo de intervenção na dieta para terapia com perda de peso. No entanto, em diferentes estudos, os efeitos da perda de peso da intervenção do LCD são bem diferentes. Atualmente, não há evidências suficientes para explicar essa diferença. Este é um fenômeno qualitativo, que também é um aspecto desafiador no campo do controle de peso médico.
Em 15 de setembro, as equipes do professor Hong Chen e o professor Sun Jia, do Departamento de Endocrinologia e Metabolismo do Zhujiang Hospital of Southern Medical University, e o professor Xie Liwei da equipe de microbiologia e saúde intestinal do Instituto de Microbiologia Guangdong, publicou o clínico Relatório de pesquisa intitulado 'A microbiota intestinal serve como um resultado previsível da intervenção da dieta de baixo carboidrato de curto prazo (LCD) para pacientes com obesidade' no espectro da microbiologia da revista. Este estudo relatou pela primeira vez que a característica da linha de base da flora intestinal é um determinante da dieta de baixo carboidrato (LCD) do efeito de redução de peso na população com sobrepeso e obesidade. O estudo constrói um modelo de redes neurais artificiais (RNA) com base nas características da linha de base da flora intestinal para prever o efeito de perda de peso do LCD. As descobertas fornecem uma nova abordagem para as estratégias clínicas de gerenciamento e intervenção médica.
Globalmente, a prevalência de sobrepeso/obesidade está aumentando rapidamente. Desde 1980, a prevalência de obesidade em mais de 70 países dobrou. A população afetada pela obesidade ou à obesidade doenças metabólicas crônicas aumentou para mais de 2 bilhões [1]. De acordo com dados do Centro Nacional de Estatísticas da Saúde (NCHS), de 2017 a 2018, a prevalência de obesidade nos EUA foi de cerca de 42,4%, e a prevalência de obesidade grave com um IMCF≥40 kg/m2 atingiu 9,2% [2 ]. Ao mesmo tempo, o "relatório sobre nutrição e status de doença crônica dos residentes chineses (2020)" [3] apontou que a taxa de prevalência/incidência de sobrepeso e obesidade entre os residentes chineses ainda está aumentando rapidamente, e o sobrepeso da população adulto ou A taxa de obesidade excedeu 50%. O sobrepeso/obesidade é um fator de risco para uma série de doenças crônicas como doenças cardiovasculares, diabetes tipo 2, câncer etc. [4], [5], o que side a saúde do povo chinês [6], [7], [8]. Além disso, existem mais de 29 complicações como hipertensão, dislipidemia e distúrbios do metabolismo da glicose causados pela obesidade em adolescentes, afetando seriamente o desenvolvimento físico e a saúde dos adolescentes. Para pacientes obesos, as DCV são a principal razão para a alta taxa de mortalidade e incapacidade relacionada à obesidade. A alta taxa de incapacidade relacionada à IMC causada por DCV é de 34%, e a alta taxa de mortalidade relacionada à IMC é tão alta quanto 41% [9]
O aumento da morbidade, os riscos potenciais à saúde e a carga econômica significativa tornaram o problema de sobrepeso/obesidade um enorme desafio no campo da saúde pública global. Nos últimos anos, várias formas de intervenções de perda de peso foram gradualmente aplicadas na prática clínica e escritas em diretrizes. As intervenções no estilo de vida são a pedra angular do tratamento da obesidade, e as intervenções alimentares são a principal escolha. Entre os muitos modelos de intervenção na dieta, a intervenção da dieta de baixo carboidrato atraiu muita atenção. Tem uma longa história, mas tem formas diferentes. Nos últimos anos, o LCD atraiu atenção generalizada, mas também existem certas controvérsias.
Este estudo incluiu 51 indivíduos do sexo masculino ou feminino com idades entre 18 e 65 anos, que atenderam aos critérios de diagnóstico de sobrepeso/obesidade (nenhum antibiótico ou medicamento foi usado nos primeiros 3 meses do ensaio clínico). Os sujeitos foram randomizados em grupos e foram divididos em diferentes grupos. Grupo de dieta normal restrito a energia (ND) e grupo de dieta de baixo carboidrato com restrição de caloria (LCD). O tempo de intervenção da dieta foi de 12 semanas. Para garantir a estrutura da dieta do LCD, o grupo LCD adotou uma barra de nutrição padronizada (fornecida por Guangzhou Nanda Feite Nutrition and Health Consulting Co., Ltd.) em vez da comida básica diária para almoço e jantar. O número de outros alimentos não é limitado e comer demais é evitado. No momento da inscrição (isto é, a linha de base) e 12 semanas após a intervenção, foram coletadas amostras de sangue venoso e fezes. As amostras de sangue foram utilizadas para a detecção de indicadores bioquímicos do sangue, como glicose e metabolismo lipídico, função hepática e renal, e as amostras de fezes foram usadas para o sequenciamento intestinal da flora 16S rDNA de Amplicon, por meio de sequenciamento de amplicon de 16S rDNA, um total de 2,47 milhões de altos altos altos -Estas leituras de qualidade foram obtidas. A dieta dos sujeitos foi monitorada através de uma dieta de 24 horas por 3 dias por semana. Durante todo o período do estudo, a proporção média de ingestão de carboidratos no grupo dieta normal foi de cerca de 50%, e a proporção no grupo LCD foi de cerca de 20% (Figura 1B-D). Embora a ingestão de calorias não tenha sido restrita, a ingestão média de energia do grupo de baixo carbono era de cerca de 50%. A matrícula foi significativamente menor que a do grupo de dieta normal. A intervenção de LCD de 12 semanas melhorou significativamente os parâmetros corporais dos sujeitos, como IMC, circunferência da cintura, circunferência da cintura, porcentagem de gordura corporal e área de gordura visceral.
Além dos diferentes resultados da perda de peso, diferentes componentes da dieta podem afetar a composição e a diversidade da flora intestinal, mas, além das mudanças na composição geral e no nível dos filos, estudos anteriores não tiraram uma conclusão construtiva para orientar o LCD, portanto, analisamos Os dados de sequenciamento de flora intestinal e a validação cruzada de 5 vezes e o algoritmo de floresta aleatória, levando em consideração a taxa mínima de erro e o desvio padrão para garantir a maior precisão e estabilidade. Em seguida, analisamos os dados de sequência do 16S rDNA dos indivíduos nos grupos ND e LCD antes e depois do teste para identificar potenciais biomarcadores da flora. Uma análise adicional de todo o gênero rastreado pelo modelo florestal aleatório na linha de base e nos dados da semana 12 constatou que a abundância relativa de Ruminococcaceae oscillospira e Porphyromonadaceae parabacteroides aumentou significativamente após a intervenção de LCD de 12 semanas, e a diferença foi estatisticamente significativa (p <0,05 ). De acordo com relatos de pesquisa existentes, essas duas espécies de bactérias estão envolvidas na produção de butirato no intestino, sugerindo que pode haver outros fatores que afetam as mudanças de peso durante o processo de intervenção do LCD na perda de peso.
Analise ainda a perda de peso de cada sujeito e divida cada grupo em dois subgrupos de acordo com o agrupamento de parâmetros de perda de peso: IMC, circunferência da cintura, WHR, BFR e VFA alterações: um efeito de perda de peso moderado. Grupo de perda de peso (MG) e grupo significativo de perda de peso (grupo de perda de peso distinto, DG). Sob as condições de intervenção do LCD, a ingestão de energia e a proporção de carboidratos na dieta dos dois subgrupos foram quase os mesmos, mas os índices de perda de peso dos sujeitos no subgrupo marcadamente eficaz diminuíram mais significativamente, sugerindo que as diferenças individualizadas em Os efeitos da perda de peso podem ser afetados por outros fatores. Influência
Os resultados acima sugerem que a intervenção do LCD tem um bom efeito de perda de peso, mas existem diferenças individuais. Portanto, este estudo analisou ainda os dados da flora intestinal dos dois subgrupos e explorou ainda se existem fatores potenciais relacionados à flora que causaram a diferença na perda de peso entre os dois subgrupos nesta dieta. Em uma análise de subgrupo adicional, usamos a rede de co-ocorrência no nível do gênero para analisar melhor a interação entre a flora intestinal no subgrupo LCD e descobrimos que após 12 semanas de intervenção do LCD, embora os dois subgrupos LCD_DG e LCD_MG a complexidade da rede da rede diminuiu, mas o LCD_DG mostrou uma complexidade de interação mais densa, mais extensa e rica da rede do que LCD_MG na linha de base e na 12ª semana. Os resultados acima indicam que, além das diferenças na composição e diversidade da flora, as diferenças entre a estrutura da flora e a complexidade da interação da flora podem ser uma razão importante para as diferenças individuais na perda de peso efeito. No subgrupo de baixo carbono, a análise pelo algoritmo aleatório do modelo florestal descobriu que a abundância relativa da linha de base de Bacteroidaceae Bacteroides era estatisticamente diferente nos dois subgrupos da dieta de baixo carbono. De acordo com a análise de regressão linear, descobrimos que a linha de base da abundância relativa de Bacteroidaceae está positivamente correlacionada com o efeito de perda de peso da dieta de baixo carbono a curto prazo. Com base nos resultados acima, o modelo ROC foi estabelecido com base na abundância relativa da linha de base do subgrupo de baixo carbono de Bacteroides. O modelo ROC reflete a suscetibilidade de cada ponto de dados na curva para o mesmo estímulo de sinal e reflete de maneira abrangente a sensibilidade e a especificidade das variáveis. Neste estudo, o valor do modelo ROC AUC atingiu 73,2%, sugerindo que a abundância relativa da linha de base de Bacteroides tem um certo valor preditivo para o efeito de perda de peso da dieta de baixo carboidrato a curto prazo.
Como a flora no intestino humano não é um indivíduo independente, existem conexões complexas entre bactérias. Portanto, esta pesquisa apresenta Rede Neural Artificial (RNA). ANN é um modelo de aprendizado profundo mais poderoso que é treinado e usado para simular redes neurais biológicas para análise complexa de dados. Ann é baseada em redes neurais biológicas. O princípio básico da rede, imitando a estrutura do cérebro humano e o mecanismo de resposta ao estímulo externo, construindo um modelo baseado no conhecimento da topologia da rede, tem as funções de memória, classificação e reconhecimento associativas, cálculo otimizado e mapeamento não linear. Nos últimos anos, mais e mais pesquisas médicas aplicam a RNA ao processamento de dados complexos. Incorporamos os valores de mudança e as proporções dos parâmetros de perda de peso do grupo LCD no modelo de RNA com base na abundância relativa da linha de base da flora intestinal geral do grupo e obtivemos um maior coeficiente de determinação do modelo preditivo (R2), que também indica A previsão da ANN O efeito é melhor que o modelo linear, sugerindo que o efeito de previsão é melhor.
Em suma, a pesquisa atual mostra que, em pessoas com sobrepeso/obesidade, a intervenção de LCD de curto prazo sem restrição de calorias tem um efeito significativo de perda de peso sem efeitos adversos significativos. Existem diferenças individuais na perda de peso de LCD de curto prazo. A abundância relativa de bacteroidaceae Bacteroides na linha de base antes da intervenção do LCD está correlacionada positivamente com o efeito de perda de peso de intervenção de LCD a curto prazo. Finalmente, este estudo construiu um modelo de previsão de RNA de alta precisão com base na abundância relativa da flora intestinal na linha de base. Através do modelo de previsão da RNA, verificou -se que a abundância relativa da linha de base da flora intestinal pode ser usada como preditor do efeito de perda de peso individualizado antes da intervenção do LCD. , Ele tem importante significado orientador para o gerenciamento de peso da medicina clínica. Os resultados da pesquisa relacionados foram publicados em "Microbiology Spectrum".
Com base nos resultados desta pesquisa, no gerenciamento de peso da medicina clínica, a abundância relativa de bacteroidaceae Bacteroides no intestino é relativamente baixa, mas os indivíduos com sobrepeso/obesidade que esperam perder peso através do LCD podem aumentar a perda de peso do LCD, suplementando o Probio correspondente tiques . Eficácia. Atualmente, nosso grupo de pesquisa está trabalhando com o Instituto de Microbiologia da Academia de Ciências de Guangdong e a equipe do Xie Liwei Research Institute para realizar pesquisas clínicas para perda de peso sobre o uso combinado de probióticos e dieta de baixo carbono para explorar ainda mais as estratégias e idéias de medicina Gerenciamento de peso. Vamos aguardar ansiosamente os resultados da pesquisa atualizados.
O principal autor deste estudo é Zhang Susu, médico do Departamento de Endocrinologia e Metabolismo, Hospital Zhujiang, Southern Medical University; Co-primeiro autor, Wu Peili, candidato a doutorado no Departamento de Endocrinologia e Metabolismo, Hospital Nanfang, Southern Medical University; Tian também é Ph.D., Departamento de Endocrinologia e Metabolismo, Hospital Zhujiang, Southern Medical University, Chen Hong, o professor e pesquisador Xie Liwei, do Laboratório Chave do Estado de Microbiologia Aplicada no Sul da China, em conjunto estudantes de mestrado cultivados; Liu Bingdong é um treinamento conjunto de estudantes de doutorado do professor Pan Jiyang, do Departamento de Psiquiatria do Primeiro Hospital Afiliado da Universidade de Jinan e do pesquisador Xie Liwei, do Laboratório Chave do Estado de Microbiologia Aplicada no Sul da China. O autor correspondente deste artigo é o professor Sun Jia, do Departamento de Endocrinologia e Metabolismo, o Zhujiang Hospital da Southern Medical University, e os autores co-correspondentes são o professor Chen Hong do Departamento de Endocrinologia e Metabolismo, Zhujiang Hospital da Southern Medical University, e o pesquisador Pi Xie Liwei da equipe de microecologia e saúde intestinal do Instituto de Microbiologia, Academia de Ciências de Guangdong.