骨质疏松症是一种老年病,是由于骨密度降低和微型结构受损导致的。
近期,一项发表于《细胞代谢》的研究发现,当骨骼暴露在相对温暖的环境时,其强度会增强,能防止骨密度降低,而这与肠道中受温度影响的微生物群有关。
研究发现,处于温暖环境的小鼠的骨骼的大小不变,但骨骼的强度和密度会增强。当将其肠道菌群移植给患骨质疏松的小鼠时,后者情况能获得改善。
原来,一些适应生活在温暖环境中的肠道细菌,能促进多胺形成,进而减少破骨细胞(降解骨骼)的数量。这一新研究或有助于开发出新的骨质疏松疗法。
骨质疏松是一种与衰老相关的骨骼疾病,其特征包括骨密度降低、骨骼微结构损坏和骨折风险增加。
约1/3的女性会在绝经后会患上骨质疏松,因此这是一个重大的公共健康问题。
通过流行病学分析、实验以及先进的宏基因组和代谢组学技术,瑞士日内瓦大学的研究团队发现,骨骼暴露在更温暖的外界环境时,其强度会增加,骨密度增加,更不容易患骨质疏松。
而这种现象产生的原因,与高温能引发肠道菌群的组分变化有关。
如果将生活在温暖环境中的小鼠肠道菌群,移植给患有骨质疏松的小鼠时,它们的骨骼会变得更加强壮且紧密。这一项发表于《细胞·代谢》的结果,或能为预防和治疗骨质疏松,提供了有效的新型干预方法。
很多生物学家都了解“艾伦法则”。
19世纪的博物学家Joel Asaph Allen提出:居住在温暖地区的动物与在较冷环境中生存的动物相比,在相等体积下,有着更大的表面积。实际上,更大的皮肤表面有助于更好地散热。
“在一次实验中,我们把刚出生的小鼠置于34℃,将热休克对其出生造成的影响降到最小。我们发现这些新生小鼠长出了更长、更强壮的骨骼,这说明骨骼生长受环境温度的影响,”日内瓦大学医学院糖尿病中心和细胞生理和代谢系的教授Mirko Trajkovski解释道。
但是,成年后又是怎样呢?
通过将一些成年小鼠置于温暖的环境中,科学家发现它们的骨骼大小并没有变化,但骨骼强度和密度得到了显著的改善。然后,他们用切除卵巢的、具有骨质疏松的模型小鼠重复了实验。论文的第一作者、Trajkovski实验室的研究员Claire Chevalier说:“研究结果非常有趣,简单地提高生活环境的温度后,小鼠的骨质疏松就减轻了。”
对人类来说也是如此吗?
该团队分析了一组流行病学数据,关于全球的骨质疏松发病率与人们居住环境的平均气温、纬度、钙摄入量以及维生素D水平的联系。
他们发现,不管有没有其他因素,气温越高,髋部骨折的发生率越低——这是骨质疏松的一个主要后果。
在这项骨质疏松研究的背后,Trajkovski教授等人已经能鉴别出一些重要的细菌。
作者总结道:“我们仍需改进我们的研究,在相对短期的目标是确定候选菌种,并研发一些“菌群鸡尾酒”方法,来治疗骨质疏松等代谢和骨骼疾病,或许还能用于提高人体对胰岛素的敏感性等。”
编辑:李晨琰
责任编辑:许琦敏
来源:环球科学
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