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骨質疏鬆是一種與(yu) 衰老相關(guan) 的骨骼病，其特征包括骨密度降低、骨骼微結構惡化和骨折風險增加。約三分之一的女性會(hui) 在絕經後患上骨質疏鬆，這使它成為(wei) 一個(ge) 重大的公共健康問題。借助流行病學分析、實驗室實驗以及最先進的宏基因組和代謝組學工具，瑞士日內(nei) 瓦大學(UNIGE)的一組研究團隊發現，暴露在更熱的外界環境能通過增加骨骼強度，避免骨密度降低來預防骨質疏鬆。除此以外，這種現象還與(yu) 由高溫引發的腸道菌群組分變化有關(guan) 。如果用生活在溫暖環境中的小鼠腸道菌群給患有骨質疏鬆的小鼠移植，它們(men) 的骨骼就會(hui) 變得更加強壯且緊密。這些發表在《細胞代謝》(Cell Metabolism)上的結果，為(wei) 骨質疏鬆的預防和治療提供了可能有效的新型幹預手段。

很多生物學家都對“艾倫(lun) 法則”比較熟悉。19世紀的博物學家Joel Asaph Allen提出，居住在溫暖地區的動物與(yu) 住在較冷環境中的動物相比，在相等體(ti) 積下有著更大的表麵積。實際上，更大的皮膚表麵有助於(yu) 更好地散熱。“在一次實驗中，我們(men) 把剛出生的小鼠置於(yu) 34℃來將熱休克對其出生造成的影響降到最小。我們(men) 發現這些新生小鼠長出了更長、更強壯的骨骼，這說明骨骼的生長受環境溫度影響。”日內(nei) 瓦大學醫學院糖尿病中心和細胞生理代謝係教授Mirko Trajkovski解釋道。可是成年後又是怎樣的呢？

一致的流行病學數據

通過將一些成年小鼠置於(yu) 溫暖的環境中，科學家發現它們(men) 的骨骼大小並沒有變化，但骨骼強度和密度得到了顯著的改善。然後他們(men) 用切除卵巢的絕經後骨質疏鬆模型小鼠重複了實驗。論文的第一作者、Trajkovski實驗室的研究員Claire Chevalier說：“結果非常有趣，簡單地提高生活環境的溫度就能預防骨質疏鬆。”

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對人類來說是否如此呢？該團隊分析了全球骨質疏鬆發病率與(yu) 平均氣溫、緯度、鈣攝入量以及維生素D水平相關(guan) 的流行病學數據。有趣的是，他們(men) 發現不管有沒有其他因素，氣溫越高，髖部骨折的發生率越低——這是骨質疏鬆的主要後果之一。Mirko Trajkovski說：“我們(men) 發現地理緯度與(yu) 髖部骨折明顯相關(guan) ，也就意味著北方國家的發病率比較熱的南方國家高。用已知的維生素D或鈣之類的致病因素對分析進行校準並不影響這種相關(guan) 性。然而，當我們(men) 把溫度這一決(jue) 定因素排除後，這種相關(guan) 性就消失了。這並不是說鈣或維生素D沒有單獨或聯合的作用，但決(jue) 定性的因素還是冷熱。”

腸道菌群如何調節

日內(nei) 瓦大學的專(zhuan) 家們(men) 想要了解腸道菌群在代謝調節中的作用。為(wei) 此他們(men) 把生活在34℃環境的小鼠的菌群移植給患骨質疏鬆的小鼠，後者的骨骼質量迅速得到了改善。Mirko Trajkovski說：“這些發現或許意味著艾倫(lun) 法則的延伸，說明在由熱衍生的獨立因素的作用下，成年骨骼的密度和強度可以借由腸道菌群替換得到顯著改善。”

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借助實驗室中先進的宏基因組工具，科學家們(men) 對腸道菌群作用的理解取得了進展。一旦適應了熱，多胺分子的合成和分解就會(hui) 受影響，這類分子會(hui) 參與(yu) 衰老過程，特別是在骨骼健康方麵。Claire Chevalier解釋說：“在熱的作用下，多胺的合成增加，分解減少。從(cong) 而影響成骨細胞（製造骨骼的細胞）的活性，減少破骨細胞（降解骨骼的細胞）的數量。隨著更年期的到來，這種微妙的成骨細胞與(yu) 破骨細胞間的平衡被打破。然而，熱可以通過作用於(yu) 多胺來維持兩(liang) 種細胞群的平衡，我們(men) 發現其中一部分是由腸道微生物調控的。”因此，這些數據指出，暴露在溫暖中可以作為(wei) 一種預防骨質疏鬆的措施。

開發新療法

腸道菌群對代謝的影響正在被更好地了解。然而，為(wei) 了讓這些星空体育官网入口网站能被用於(yu) 開發治療策略，科學家必須精確地鑒定某一菌種對特定疾病的作用。在這項骨質疏鬆研究的背後，Trajkovski教授的團隊已經能區分某些重要的菌種。作者總結道：“我們(men) 仍需改進我們(men) 的分析，但我們(men) 相對短期的目標是確定候選菌種，並研發一些‘菌群雞尾酒’來治療骨質疏鬆等代謝和骨骼疾病，或是達到提高胰島素敏感性等目的。”


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