BGLAP

关注并星标CPHI制药在线 褪黑素是一种主要由松果体产生的神经内分泌激素，同时也可由其他组织或细胞产生，如肠道、睾丸、骨髓、视网膜、胃肠道、唾液腺和人类淋巴细胞等。褪黑素的分泌有昼夜节律，褪黑素的夜间产生主要由位于下丘脑视交叉上核的昼夜节律时钟驱动，当视网膜感光神经节细胞受到光刺激时，褪黑素的合成和分泌减少，直到不再分泌为止，一般来说，褪黑素主要在夜间合成，其峰值血浆浓度在3 点至4 点，随后逐渐下降，而随着机体衰老，褪黑素的产生也逐渐减少。 褪黑素可通过受体和非受体介导的方式产生影响，在哺乳动物中，褪黑素通过与质膜受体、钙调素或孤儿核受体结合而发挥作用，而在动物细胞中，褪黑素主要通过膜结合的G 蛋白偶联受体发挥作用。目前已在哺乳动物中克隆了两种G蛋白偶联的褪黑素受体，包括褪黑素受体1（melatonin receptor 1，MT1）和褪黑激素受体 2（melatonin receptor 2，MT2），MT1 受体也称为Mell a受体，Mell a广泛分布于下丘脑的结节部和视交叉上核（suprachiasmatic nucleus，SCN），褪黑素与靶细胞中G蛋白偶联受体超家族的这些高亲和力受体的结合导致腺苷酸环化酶/环磷酸腺苷活性的抑制，并增加磷脂酶C/三磷酸肌醇的作用，参与细胞内信号转导过程。MT1 受体有两个亚群，MT1a 和 MT2b，在血管中，表达 MT1 受体的SCN 有助于调节昼夜节律和收缩血管，而MT2 受体，也称为 Mell b 受体，具有低亲和力，并参与磷酸肌醇水解、昼夜节律调节、血管扩张和炎症反应。 褪黑素是一种强大的抗氧化剂，与其代谢产物可直接清除自由基，褪黑素高度集中在线粒体中，可保护蛋白质、脂质，以及自由基引起的氧化损伤的DNA。此外，褪黑素能促进成骨细胞、软骨细胞和血管内皮细胞的增殖和分化，抑制骨吸收，限制氧化应激，有望成为多种骨病的主要或辅助治疗策略，在骨领域具有非常高的研究价值。 1、褪黑素具有抗炎和抗氧化功能 自由基的产生是骨降解的关键事件，有助于骨降解过程。褪黑素是直接的自由基清除剂和间接的抗氧化剂，通过激活抗氧化防御系统，维持骨髓间充质干细胞在长期传代后的自我更新和分化。当褪黑素在一定浓度下，其促成骨、抗炎和抗氧化作用可发挥到极 致。高葡萄糖环境会降低细胞活力并诱导细胞凋亡，而褪黑素可以影响 PERK-eIF 2 α-ATF 4-CHOP 信号通路减少内质网应激诱导的细胞凋亡，从而保护成骨细胞免受高糖诱导的变化。褪黑素也能缓解糖皮质激素所致的成骨分化障碍，这是通过骨形态发生蛋白/Smad 信号通路，并伴随由 Smurf2 介导的泛素化途径参与实现的。褪黑素在Akt/Nrf 2/HO-1 信号通路的激活也能缓解糖皮质激素诱导的成骨细胞凋亡，预防和改善糖皮质激素引起的骨质丢失。此外，褪黑素上调SIRT1/Nrf2/ 转化生长因子β/ 骨形态发生蛋白的表达，同时抑制核因子κB 通路和软骨基质降解的能力，表明褪黑素在减缓软骨退化和调节软骨再生方面的潜力。褪黑素的应用不仅能减轻实验诱导的大鼠根尖周炎的炎症并减少骨吸收，还有助于控制高脂饮食大鼠的根尖周炎病变。在小鼠的牙周炎模型中，褪黑素衍生碳点 (melatonin-derivedcarbon dots，MT-CDs)可通过调节 Nrf2/HO-1 信号通路来清除活性氧，防止细胞损伤和炎症因子的产生，缓解牙槽骨的退缩。 2、褪黑素对成骨细胞的作用机制 ① 褪黑素与成骨细胞分化 成骨细胞来源于间充质干细胞，其分化能力在骨骼发育过程中发挥重要作用。在动物及细胞实验中，通过检测血清中成骨分化相关生物标志物如碱性磷酸酶（ALP）、Ⅰ型前胶原氨基端原肽（PINP）、骨钙素（OCN）、成骨特异性转录因子2（RUNX2）、成骨相关转录因子抗体（osterix）含量以及蛋白质表达量的变化，发现使用褪黑素干预成骨细胞后分化相关生物标志物的表达增加。研究褪黑素干预地塞米松对成骨细胞分化的抑制作用时发现，PI3K/AKT通路的P-AKT蛋白以及BMP/Smad信号通路关键蛋白P-Smad 1/5/9表达升高，在使用PI3K/AKT通路抑制剂MK2206时，P-AKT 和P-Smad 1/5/9蛋白表达均降低，而应用BMP/Smad信号通路抑制剂LDN193189时，P-Smad 1/5/9蛋白表达降低，P-AKT无影响，说明褪黑素可通过PI3K/AKT、BMP/Smad信号通路缓解地塞米松对成骨细胞分化与矿化的抑制作用，并且PI3K/AKT信号可能是BMP/Smad信号的上游信号。 研究表明，Wnt信号通路作为BMP的下游，可以调节骨形成中的分化和矿化，Wnt配体与其受体结合，导致β⁃catenin易位到细胞核中，进而增强成骨细胞靶基因的表达。此外，糖原合酶激酶3β（GSK-3β）可以在没有Wnt配体的情况下诱导β⁃catenin的蛋白酶体降解，通过负性调控Wnt/ β⁃catenin信号传导间接影响成骨细胞的分化。研究发现褪黑素干预可激活成骨分化标志物Runx2、OCN等，成骨细胞中Wnt7b、β⁃catenin的mRNA以及蛋白的含量明显升高，同时激活 Wnt5α/ β、β⁃catenin磷酸化，使GSK-3β 的磷酸化降低，表明褪黑素通过直接/间接激活Wnt/β⁃catenin信号通路来促进成骨细胞的分化。而且褪黑素激活成骨细胞中Wnt5α/ β、β⁃catenin，抑制GSK-3β，可以被BMP抑制剂Noggin和ERK抑制剂PD98059所逆转，表明BMP、ERK可以从上游调控Wnt/β⁃catenin 通路，进一步说明褪黑素通过BMP/ERK/Wnt途径促进成骨细胞的成骨分化和矿化。 研究还发现褪黑素刺激了MAPK家族中C-JunN⁃末端激酶（JNK）、细胞外信号调节激酶（ERK）、P38丝裂原活化蛋白激酶（P38 MAPK）的磷酸化，表明褪黑素促进成骨细胞的分化也与MAPK信号通路有关。还有研究表明，成骨细胞中miR-497-5p 的过表达可增强ALP活性，增加OCN、COL-Ⅰ蛋白的表达水平及骨矿化面积，证明了miR-497-5p对成骨细胞的分化和骨基质矿化的促进作用，其机制可能与对Smurf2的负靶向调控有关。 ② 褪黑素与成骨细胞自噬 细胞自噬是对细胞内待降解的蛋白质、细胞器等进行包裹，形成自噬小体后依赖溶酶体进行降解，从而进行代谢循环和能量的更新利用。维持适当水平的自噬有利于细胞生理的稳态，但过量的自噬会对细胞造成损伤甚至凋亡。研究表明钛离子干预成骨细胞后，通过降低SIRT 3的表达，使SOD 2活性下降，引起线粒体内ROS水平升高，导致细胞发生自噬。褪黑素干预后SIRT3 蛋白表达升高，恢复了SOD 2的活性，进而发挥SOD 2对ROS的降解作用，使线粒体活性氧（mROS）下降，自噬蛋白LC3-Ⅱ表达降低，自噬体减少，细胞活性恢复，表明褪黑素对钛离子引起成骨细胞的自噬水平升高具有改善作用且此作用与调节线粒体内SIRT3/SOD2/mROS通路有关。 除了与氧化应激相关的SIRT3/SOD 2/mROS通路，研究人员还对Ras/Raf/MEK/ERK与 PI3K/AKT/mTOR两条经典的自噬调控信号通路进行了探索。细胞外信号调控的蛋白激酶（ERK）是MAPK家族中的一员，在一项应用人胎儿成骨细胞（Hfob119）进行的体外实验中，高糖导致自噬体形成的生物标志物微管相关蛋白轻链LC3和Beclin-1水平升高，p-ERK1/2蛋白表达增加，褪黑素干预后会使LC3、Beclin-1水平以及p-ERK1/2蛋白表达降低，表明褪黑素可以通过调节ERK通路来改善成骨细胞的自噬作用。 PI3K/AKT/mTOR通路主要包括磷脂酰肌3-激酶（PI3K）、AKT和哺乳动物雷帕霉素蛋白（mTOR）3个主要信号分子蛋白，其中mTOR对于调节成骨细胞的自噬水平至关重要。mTOR是氨基酸和ATP的感受器，在自噬过程中发挥门控作用，其活性是自噬体形成、成熟的关键。通过clinostat旋转模拟微重力作用于成骨细胞中，REK/AKT/mTOR蛋白的磷酸化水平显著降低，自噬蛋白LC3水平增加，增强了细胞自噬，但在使用褪黑素治疗后，可明显恢复ERK/AKT/ mTOR蛋白的磷酸化水平，使自噬蛋白LC3表达水平较前下降，并用竞争性褪黑激素受体拮抗剂卢吲哚处理后，发现可阻止褪黑激素诱导的LC3⁃Ⅱ水平下降。 说明褪黑素可通过增加ERK/AKT/ mTOR蛋白的磷酸化，使自噬体标志物的水平降低，从而对成骨细胞的自噬起到抑制作用。 不过，也有研究人员发现高浓度褪黑素会通过激活细胞膜钙离子通道，引起钙超载进而激活未折叠蛋白反应，导致发生内质网应激，从而对成骨细胞增殖产生抑制效应，激活自噬小体，自噬蛋白LC3-Ⅰ和LC3-Ⅱ表达增加，导致细胞自噬水平升高。其他实验也表明了高浓度褪黑素增强成骨细胞自噬的作用与抑制miR-200b的表达并增加MALAT1的表达有关。 参考资料： [1]王颖,郝楠,谢戬芳.褪黑素在骨关节炎中作用机制的研究进展[J].安徽医学,2024,45(06):794-797. [2]季明意,季欣意,徐俊峰.褪黑素促进骨再生机制及在口腔种植中的应用[J].中国组织工程研究,2025,29(18):3868-3876. [3]李富华,张锦玉.褪黑素对成骨细胞作用机制的研究进展[J].中国骨质疏松杂志,2024,30(11):1678-1682. 作者简介：小泥沙，食品科技工作者，食品科学硕士，现就职于国内某大型药物研发公司，从事营养食品的开发与研究。 智药研习社近期直播预告 扫码领取CPHI & PMEC China 2025展会门票 来源：CPHI制药在线 声明：本文仅代表作者观点，并不代表制药在线立场。本网站内容仅出于传递更多信息之目的。如需转载，请务必注明文章来源和作者。 投稿邮箱：Kelly.Xiao@imsinoexpo.com ▼更多制药资讯，请关注CPHI制药在线▼ 点击阅读原文，进入智药研习社~

引言 在现代医学中，骨骼损伤与疾病的治疗一直是备受关注的挑战。骨骼不仅是支撑人体的重要结构，还在矿物质代谢、造血等多种生理过程中发挥着关键作用。然而，骨折、骨质疏松以及骨肿瘤等问题在全球范围内日益普遍，如何有效地修复和重建骨组织成为医疗领域的重大难题。目前，自体骨移植仍然是骨缺损治疗的“金标准”，然而由于供体骨有限、手术创伤大以及供体部位并发症等问题，其应用受到了极大限制。因此，开发有效的替代材料以满足日益增长的临床需求迫在眉睫。在这种背景下，仿生骨移植材料的出现为骨组织再生提供了新的希望。通过模仿骨骼天然的复杂层次结构和矿物有机复合特性，这些仿生材料可以更好地融合人体组织，并促进骨的再生和修复。本11月20日Nature的研究报道“Mineralized collagen plywood contributes to bone autograft performance”聚焦于一种创新性的3D胶原纤维素仿生结构——“扭曲胶合板结构”，它不仅在材料的微观结构上高度仿生天然骨，还表现出了显著的骨再生促进作用。通过对小鼠和绵羊骨缺损模型的实验验证，该材料展现出优异的再生效果和生物相容性，未来有望成为自体骨移植的有效替代方案。 目前的骨移植材料设计多集中于模仿骨的矿物特性，尤其是通过使用生物陶瓷来提高材料的机械强度。然而，骨骼的再生不仅依赖矿物成分，还高度依赖于复杂的有机结构。骨骼由胶原蛋白（Collagen）和无定形生物羟基磷灰石（Bioapatite）相互交织而成，形成有机-无机复合结构，使骨骼兼具强度与韧性。因此，理解骨组织的微观结构和物理化学特性对于开发高效的骨移植材料具有重要意义。 该研究旨在探讨具有多层次复杂结构的仿生材料——“扭曲胶合板结构”（Twisted Plywood Structure）对骨再生的促进作用。通过在小鼠和绵羊的骨缺损模型中应用不同类型的仿生胶原基质，评估了这些材料在促进骨组织再生中的效果，从而为新型骨移植材料的开发提供科学支持。骨组织的结构特征 骨组织具有高度有序的层次化结构，是其实现多种生理功能的基础。骨的主要成分包括I型胶原纤维（Type I Collagen Fibrils）和无定形羟基磷灰石纳米颗粒（Apatite Nanoparticles）。这些成分通过沿着胶原纤维长轴方向有序排列，形成复合结构，赋予骨骼优异的机械强度和韧性。 在该研究中，研究人员采用了胶原纤维的“扭曲胶合板结构”，该结构展现出独特的生物物理特性。它由高度有序的胶原纤维组成，通过3D仿生技术成功在体外复制，为进一步探索这种结构在骨移植中的应用提供了基础。仿生胶原材料的制备 为了验证仿生材料的功效，研究人员制备了两种不同浓度的胶原基质：Col40（40 mg/mL）和Col100（100 mg/mL）。两种材料分别形成了不同的微观结构：Col100呈现出类似骨骼的“扭曲胶合板”结构，胶原纤维高度有序；而Col40则表现为随机的胶原纤维分布。这些基质随后被植入大鼠的颅骨缺损区域，以评估其对骨再生的作用。 为了确保实验的科学性和可重复性，研究人员严格采用标准化的材料制备流程。材料制备过程中，利用扫描电子显微镜（SEM）对胶原纤维的排列进行详细表征。结果显示，Col100基质中的胶原纤维呈现显著的方向性，这种有序排列对骨组织再生起到关键作用。 骨组织和合成胶原基材料中胶原超纤维结构的特征（Credit: Nature） 人类骨组织的扫描电镜图像：图a和b展示了去钙化人类紧密骨的扫描电子显微镜（SEM）图像，分别为低倍率和高倍率的观察结果，展示了骨骼结构的整体和细节特点。 合成胶原材料的结构：图c展示了合成胶原基材料（Col100）的SEM图像，其特点是3D密集且有序的仿生结构。这种结构被称为“扭曲胶合板”结构，表现出高度有序的排列，比例尺为5微米。该仿生结构的示意图也附在图b下方，帮助理解这种胶原纤维排列方式的复杂性。 非有序胶原纤维网络：图d展示了另一种合成胶原材料（Col40）的SEM图像，其特点是大范围的非有序胶原纤维网络，纤维之间存在较大的（微米级）间隙，比例尺为2微米。这种材料的纤维排列较为随机，与Col100相比缺乏高度的有序性。 在大鼠模型中，研究人员制造了一个直径约8毫米的颅骨缺损，分别将Col40和Col100胶原基质植入缺损区域，而空白对照组保持为空。植入后10周，研究人员使用显微放射照相（Microradiography）和微型计算机断层扫描（µCT）监测新生骨组织的形成情况，并量化缺损愈合的比例。结果显示，Col100组的新生骨结构更为连续，缺损边缘的骨再生更显著，表明Col100能够有效促进骨组织再生。 在绵羊模型中，研究人员采用了类似的方法，但填充了非矿化的Col基质和矿化的Col-CHA（碳酸羟基磷灰石）基质。这一模型中，缺损尺寸更大，接近人类的骨缺损情况，使得实验更具临床意义，为未来的临床应用提供数据支持。 在大鼠颅骨缺损模型中使用胶原基质对骨再生的效果（Credit: Nature） 缺损模型的示意图和材料植入图：图a 展示了大鼠颅骨缺损的示意图，描述了缺损的位置、大小和形状（红色虚线圆圈）。图b 显示了8毫米直径的颅骨缺损骨片的图片，而图c 显示了Col40胶原基质的植入情况。 显微放射照相和µCT扫描：图d 和e 分别展示了空白对照组、Col40 和 Col100 组的显微放射照相和微型计算机断层扫描（µCT）图像。空白组（图d1 和e1）没有骨再生，而 Col40 组（图d2 和e2）和 Col100 组（图d3 和e3）则显示了新骨的形成，尤其是 Col100 组的新骨形成更加均匀且成熟。 组织学染色分析：图f 显示了空白对照组、Col40 和 Col100 组的甲苯胺蓝染色的组织学切片，Col40 组的矿化组织部分被未结合的骨边缘所包围，而 Col100 组的骨形成则更加均匀且骨边缘的结合更为频繁。 高倍放大观察：在高倍放大观察下（图g 和h），Col40 和 Col100 的基质均显示了类似的整合机制。残余的基质被血管细胞渗透，并伴随着原位的矿化过程（黄色星号和黄点标识）。 实验结果显示，Col100基质在促进骨缺损重建方面表现出显著的优势，其骨缺损重建率达到87.9±6.1%，而Col40组为69.2±24.1%。相比之下，对照组的重建率仅为15.2±9.0%。显微结构分析进一步显示，Col100基质内的新生骨组织均匀分布，与宿主骨结合紧密，表明高度有序的仿生结构对骨再生有显著促进作用。 组织学分析显示，Col40基质中存在未矿化的胶原残留，而Col100基质则表现出成熟的矿化骨组织，伴随着活跃的骨生成过程。Col100基质内还观察到广泛的血管生成，这对骨组织的健康再生至关重要。血管的增加不仅为新生骨提供了充足的营养，还通过增强骨组织的代谢活性，促进了骨的成熟和矿化。 通过免疫组化分析，研究人员进一步确认了血管生成在骨再生中的重要性。结果显示，Col100组中的血管内皮细胞标记物（如CD31）表达显著高于Col40组，表明Col100在促进血管生成方面具有优势。这些新生成的血管不仅提高了骨再生的效率，也为进一步的矿化提供了必需的微环境。 在绵羊模型中，矿化的Col-CHA基质表现出显著的骨修复优势，其新生骨覆盖率达到78±10%，而非矿化的Col组为66±7%。µCT扫描显示，Col-CHA组的矿化骨形成更多，尤其在缺损边缘区域，表明矿化基质能提供更适宜的矿物环境，促进骨形成。进一步的力学测试显示，Col-CHA组的新生骨抗压强度和弹性模量均高于未矿化组，这表明矿化基质在力学性能上更接近天然骨。 机制探讨 这种现象可以归因于材料的微观结构特性。Col100和Col-CHA中高浓度的胶原和有序的排列为宿主细胞的迁移和分化提供了理想的微环境。此外，胶原纤维的致密排列可能在局部形成静电环境，有助于体外矿化的发生。在骨再生过程中，首先形成的是胶原性瘢痕组织，随后在成骨细胞的作用下逐渐矿化为成熟的骨组织。Col100和Col-CHA通过其仿生结构，为细胞提供了类似天然骨的微环境，从而加速这一过程。 Col100的致密结构不仅为成骨细胞提供了机械支撑，还通过静电相互作用增强了成骨细胞在其表面的附着和增殖。矿化基质Col-CHA则为骨再生提供了矿物来源，显著增强了矿化过程，促进了成骨细胞的成熟。组织学数据显示，Col-CHA组的成骨标记物，如骨钙素（Osteocalcin），表达水平显著高于未矿化组，进一步表明矿化基质在促进骨成熟和矿化中的作用。临床应用前景 基于上述实验结果，研究人员进一步比较了临床级胶原（ColCG-CHA）与市售两种商业矿物替代品（Vitoss和Mastergraft）及自体骨的效果。结果表明，ColCG-CHA的骨再生效果接近于自体骨，且优于商业替代品。这为ColCG-CHA作为潜在的临床骨移植材料提供了强有力的支持。 具体来说，ColCG-CHA在缺损区域表现出活跃的骨重塑过程，包括成骨细胞的聚集及骨基质的沉积。组织学数据显示，ColCG-CHA的骨形成面积为30.4±7.6%，接近自体骨的32.8±9.8%，而商业矿物替代品的骨形成面积则分别为23.7%（Mastergraft）和32.0%（Vitoss）。这些数据表明，ColCG-CHA在骨修复中具有良好的生物相容性和矿化促进作用，能够有效促进新生骨的形成并支持其成熟。力学测试结果显示，ColCG-CHA组的新生骨抗压强度接近于自体骨，显著优于其他商业材料，为其在临床中的应用提供了进一步的证据。 该研究证明，骨的层次结构，特别是胶原与矿物成分的相互作用，对骨再生至关重要。通过构建类似于天然骨的“扭曲胶合板”仿生结构，研究人员成功开发了一种显著促进骨再生的胶原基质材料。与传统的矿物基骨移植材料相比，这种仿生材料不仅具有优良的力学性能，还为成骨细胞提供了理想的微环境，显著提高了骨缺损修复的效果。 这种新型仿生材料在未来的骨移植和骨组织工程中具有广阔的应用前景。它为替代自体骨的材料开发提供了新的思路，即不仅关注材料的矿物组成，还注重其微观结构和物理化学特性的仿生设计。这项研究为再生医学中的骨修复提供了新的可能性，也为开发其他仿生组织工程材料提供了有益的启发。 参考文献 Robin, M., Mouloungui, E., Castillo Dali, G. et al. Mineralized collagen plywood contributes to bone autograft performance. Nature (2024). https://doi-org.libproxy1.nus.edu.sg/10.1038/s41586-024-08208-z 责编|探索君 排版|探索君 转载请注明来源于【生物探索】 声明：本文仅用于分享，不代表平台立场，如涉及版权等问题，请尽快联系我们，我们第一时间更正，谢谢！ End 往期精选 围观 一文读透细胞死亡(Cell Death) | 24年Cell重磅综述（长文收藏版） 热文 Cell | 是什么决定了细胞的大小？ 热文 Cell | AI取代科研人员还有多远？ 热文 新英格兰 | 司美格鲁肽（semaglutide）又有新发现：助力关节炎治疗 热文 CRISPR技术进化史 | 24年Cell 综述

在当今快节奏的生活环境中，人们常常寻求快速的情绪提振方式，其中一种常见的做法就是食用甜食。无论是庆祝特殊时刻还是试图摆脱压力，甜食似乎成了许多人寻找安慰和快乐的首选。 然而，最近的一项科学研究挑战了这种普遍的认知，提出了一个令人深思的问题：甜食能真正使我们的心情变得更好吗？ 该成果发表在Journal of Translational Medicine，题为Artificial intelligence driven definition of food preference endotypes in UK Biobank volunteers is associated with distinctive health outcomes and blood based metabolomic and proteomic profiles，本研究深刻揭示了食物偏好与健康结果之间的复杂联系。 超18万参与者的多组学研究 该研究采用了英国生物银行（UK Biobank）的数据，涵盖超过180,000名年龄在40至69岁之间的成年参与者。 研究人员通过食物偏好问卷（FPQ）收集了参与者的食物偏好信息，并对参与者的血液样本进行了代谢组学和蛋白质组学分析，同时，他们通过Limma算法，对168种代谢物和2923种蛋白质进行差异丰度分析，以识别与特定食物偏好群体相关的生物化学变化。此外，研究人员还进一步进行了功能富集分析，利用DAVID生物信息学资源来识别与食物偏好相关的富集的生物学过程和途径。最后，通过国际疾病分类标准，研究人员从英国生物银行的住院数据中提取了参与者的慢性疾病状况，评估了不同食物偏好群体与慢性疾病风险之间的关联。 根据食物偏好，研究人员可以明确区分出三个具有独特健康特征的群体： 1. 健康意识群体：主要偏好植物性食物，较少摄入肉类和甜食。 2. 杂食群体：对各种食物都有较高的接受度。 3. 甜食爱好者群体：对甜食和含糖饮料有着明显的偏好。 图1. 通过无监督机器学习方法生成三种食物偏好概况：假定的健康意识，杂食者和假定的甜食者 其中，与其它两组相比，健康意识群体展现出更低的心力衰竭（相对风险RR = 0.86）和慢性肾脏疾病（RR = 0.69）风险。这意味着，健康意识群体的心力衰竭风险降低了14%，慢性肾脏疾病的风险降低了31%。此外，他们的血液生物标志物显示较低的炎症水平，例如C反应蛋白（CRP）水平较低，这与较低的心血管疾病风险密切相关。 杂食群体对所有食物类别都有较高的偏好，尤其是肉类和鱼类，但他们对强烈和尖锐口味的食物有所回避。这一群体在代谢物和蛋白质表达方面表现出独特的特征，例如较高的磷脂和胆固醇酯成分水平，这可能与其高肉类消费习惯有关。尽管他们在某些营养素的摄入上最高，但与健康意识群体相比，他们的BMI和体脂百分比也较高，这可能与他们的高肉类和高糖摄入有关。 甜食爱好者群体对甜食和甜饮料表现出强烈的偏好，而对其他食物类型的偏好较低。这一群体在健康结果上表现出更高的抑郁（RR = 1.27）、糖尿病（RR = 1.15）和中风（RR = 1.22）风险。具体来说，他们的抑郁风险增加了27%，糖尿病风险增加了15%，中风风险增加了22%。此外，甜食爱好者群体在代谢物方面表现出较低的DHA和Omega-3脂肪酸水平，这可能与他们的高糖摄入和较低的鱼类消费习惯有关。 图2. 每种食物偏好特征的饮食摄入量、身体组成和血液生物标志物 在蛋白质组学方面，健康意识群体显示出与瘦素（LEP）、骨钙素（BGLAP）和催产素/神经生理蛋白前体（OXT）等蛋白表达水平较低的关联，而胰岛素样生长因子结合蛋白1（IGFBP1）和生长激素1（GH1）水平较高。这些差异表达的蛋白质与年龄、性别和BMI等因素相关，表明这些因素可能在调节蛋白质表达中发挥作用。 功能富集分析的结果进一步揭示了健康意识群体在生物学过程中的独特特征。研究发现，这一群体在响应活动和糖皮质激素相关的生物学过程上表现较弱，而在胰岛素样生长因子1受体（IGF1R）信号通路的调节上则有所增强。这些结果表明，健康意识群体在碳水化合物的利用、胰岛素动态平衡以及整体代谢调节方面与其他群体存在显著差异。 图3. 168种循环代谢物在三种食物偏好谱中的差异代谢物丰度 综上，本研究发现：“注重健康”的群体相比其他两组人，心脏病发作和慢性肾病的风险显著降低；而“甜食爱好者”则更易患上抑郁症、糖尿病及中风。 这说明，吃甜食+喝小甜水或可以在短时间内提升我们的情绪，缓解压力，但这种短暂的愉悦感可能对我们的健康造成长期的负面影响！ 即使只多吃1克糖，都加速衰老！ 不仅如此，另一项研究更是进一步揭示了饮食模式、必需营养素摄入、添加糖摄入与中年黑人和白人女性表观遗传年龄之间关联性。该研究结果支持了健康饮食与减缓表观遗传衰老之间的联系，同时指出高添加糖摄入与加速表观遗传衰老相关！ 研究样本由342名女性组成，平均年龄为39.2岁。这些参与者的体质指数（BMI）平均值为32.5，表明她们中许多人超重或肥胖。 通过分析饮食质量评分，研究人员发现她们的饮食模式更倾向于地中海风格，但整体饮食质量处于较低到中等水平。统计数据显示，参与者平均每天的添加糖摄入量为61.5克。 在分析饮食质量与表观遗传年龄的关系时，研究发现饮食质量得分越高，与GrimAge2（一种表观遗传时钟标记）的负相关性越强，这表明更高的饮食质量与更年轻的表观遗传年龄相关，即吃得越健康，看上去越年轻。 图4. 膳食暴露与grimag2之间的总体未调整和调整关联 与此同时，研究人员发现添加糖摄入量与GrimAge2呈正相关，这意味着高添加糖摄入量与更老的表观遗传年龄相关。每增加1克添加糖摄入，GrimAge2会增加0.02年！ 在综合分析中，研究人员将健康饮食指标和添加糖摄入同时纳入模型。结果显示，即使在考虑了健康饮食指标的情况下，添加糖摄入仍然与表观遗传年龄独立相关。这表明即使在健康饮食的背景下，添加糖的摄入仍然对表观遗传年龄有负面影响。 图5. 膳食质量评分和添加糖与GrimAge2的总体调整相关性，其中325名参与者的膳食暴露相结合 小结 在这个充满诱惑的世界里，甜食和含糖饮料或许能给我们带来短暂的快乐，但它们也正在悄悄侵蚀我们的健康，正如以上研究数据所显示的，爱吃甜食不仅更容易患上抑郁症、糖尿病以及中风，还会看上去显老！ 看到这里，还不赶紧放下手中的糖果、蛋糕、奶茶、汽水饮料！ 参考文献： 1. Artificial intelligence driven definition of food preference endotypes in UK Biobank volunteers is associated with distinctive health outcomes and blood based metabolomic and proteomic profiles DOI: 10.1186/s12967-024-05663-0 2. Essential Nutrients, Added Sugar Intake, and Epigenetic Age in Midlife Black and White Women: NIMHD Social Epigenomics Program DOI: 10.1001/jamanetworkopen.2024.22749 撰文 | ZZN 编辑 | lcc 部分文字来源于网络，本文仅用于分享，转载请注明出处。若有侵权，请联系微信:bioonSir删除或修改! 精彩推荐： 1、晚睡晚起，但睡够8小时，也有害健康吗？Nature研究回答：是的！生物钟紊乱会导致脂肪代谢异常，与调控昼夜节律的IL-17相关 2、“姑娘吃辣，面若桃花”是真的！我国多项研究：辛辣食物能更好地降低女性高血压风险，且对中风的保护作用呈 U 型剂量反应关系 3、你是“千杯不醉”还是“一杯就倒”？最新研究揭示：酒精在大脑中发挥作用的核心分子是TMEM132B蛋白！其会影响人们的饮酒行为 4、被子越重，睡得越香！最新研究显示：盖上7kg左右的厚被子，显著改善睡眠！原因竟是... 5、「睡前一杯牛奶」可助眠！但不适合女性？研究表明：高蛋白饮食能刺激肠道分泌CCHa1肽，增强睡眠深度，但女性要注意牛奶种类和饮用量 点击下方「阅读原文」，前往生物谷官网查询更多生物相关资讯~