較高溫度以及微生物組促進骨骼強壯

骨質(zhì)疏松癥是一種與衰老有關(guān)的骨骼疾病，其特征是骨密度降低，骨骼的微結(jié)構(gòu)退化和骨折風(fēng)險增加。絕經(jīng)后婦女的三分之一受到影響，這是一個重大的公共衛(wèi)生問題。通過流行病學(xué)分析，實驗室實驗以及最新的宏基因組學(xué)和代謝組學(xué)工具，瑞士日內(nèi)瓦大學(xué)（UNIGE）的研究小組觀察到，暴露于較溫暖的環(huán)境溫度（34°C）可以增強骨骼強度，同時防止骨質(zhì)疏松癥典型的骨密度損失。此外，這種現(xiàn)象與熱量觸發(fā)的腸道菌群組成的變化有關(guān)，因此可以通過將生活在溫暖環(huán)境中的小鼠的菌群移植到患有骨質(zhì)疏松癥的小鼠中來進行治療。相關(guān)結(jié)果發(fā)表在《Cell Metabolism》雜志上，這些結(jié)果有助于開發(fā)預(yù)防和治療骨質(zhì)疏松癥的新措施。

通過將幾組成年小鼠放在溫暖的環(huán)境中，科學(xué)家們觀察到，盡管骨骼尺寸保持不變，但骨骼強度和密度卻得到了很大的改善。然后，他們在模擬月經(jīng)后骨質(zhì)疏松癥的卵巢切除術(shù)后，對小鼠重復(fù)了實驗。 “效果非常有趣，”文章**作者 Claire Chevalier說： “使小鼠的生存環(huán)境變暖這一簡單事實使它們免受骨質(zhì)疏松癥的影響。”

之后，該研究小組分析了與平均溫度，緯度，鈣消耗和維生素D水平相關(guān)的骨質(zhì)疏松癥發(fā)病率的全球流行病學(xué)數(shù)據(jù)。他們發(fā)現(xiàn)，溫度升高，髖部骨折發(fā)生的事件越少，而與其他因素?zé)o關(guān)。Mirko Trajkovski表示：“我們發(fā)現(xiàn)地理緯度與髖部骨折之間存在明顯的相關(guān)性，這意味著在北部國家，發(fā)病率高于南部國家。對諸如維生素D或鈣之類的已知物質(zhì)的分析進行歸一化并不能改變這種相關(guān)性。但是，當(dāng)我們排除溫度作為決定因素時，這種相關(guān)性就會丟失。”

為了探究微生物組在影響骨骼密度中的作用，科學(xué)家們將生活在34°環(huán)境中的小鼠的微生物群移植到骨質(zhì)疏松小鼠中，結(jié)果發(fā)現(xiàn)后者的其骨質(zhì)迅速得到改善。

得益于他們實驗室開發(fā)的***的宏基因組學(xué)工具，科學(xué)家隨后成功地了解了微生物群的作用。當(dāng)溫度較高時，微生物組多胺的合成增加，進而影響成骨細胞（形成骨骼的細胞）的活性，并減少破骨細胞（降解骨骼的細胞）的數(shù)量。隨著年齡和更年期的變化，破骨細胞和成骨細胞活性之間的精細平衡被破壞。

微生物群對代謝的影響正在被逐漸地理解。 但是，為了能夠利用這些知識來制定治療策略，科學(xué)家必須精確地確定特定細菌在特定疾病中的作用。 在研究骨質(zhì)疏松癥的過程中，作者已經(jīng)鑒定出某些重要細菌。 “我們?nèi)匀恍枰晟莆覀兊姆治觯窍鄬Χ唐诘哪繕?biāo)是識別候選細菌，并開發(fā)幾種'細菌混合物'來治療代謝和骨骼疾病，例如骨質(zhì)疏松癥”。