翻譯 | 盧大山

　　審校 | 巢栩嘉

　　骨質疏鬆（Osteoporosis）是一種與(yu) 衰老相關(guan) 的骨骼疾病，其特征包括骨密度降低、骨骼微結構損壞和骨折風險增加。約1/3的女性會(hui) 在絕經後會(hui) 患上骨質疏鬆，因此這是一個(ge) 重大的公共健康問題。通過流行病學分析、實驗以及先進的宏基因組和代謝組學技術，瑞士日內(nei) 瓦大學（UNIGE）的研究團隊發現，骨骼暴露在更溫暖的外界環境時，其強度會(hui) 增加，骨密度增加，更不容易患骨質疏鬆。

　　而這種現象產(chan) 生的原因，與(yu) 高溫能引發腸道菌群的組分變化有關(guan) 。如果將生活在溫暖環境中的小鼠腸道菌群，移植給患有骨質疏鬆的小鼠時，它們(men) 的骨骼會(hui) 變得更加強壯且緊密。這一項發表於(yu) 《細胞·代謝》的結果，或能為(wei) 預防和治療骨質疏鬆，提供了有效的新型幹預方法。

　　很多生物學家都了解“艾倫(lun) 法則”。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) 在較冷環境中生存的動物相比，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℃，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，這說明骨骼生長受環境溫度的影響，”日內(nei) 瓦大學醫學院糖尿病中心和細胞生理和代謝係的教授Mirko Trajkovski解釋道。但是，成年後又是怎樣呢？

　　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、具有骨質疏鬆的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：“研究結果非常有趣，簡單地提高生活環境的溫度後，小鼠的骨質疏鬆就減輕了。”

　　對人類來說也是如此嗎？該團隊分析了一組流行病學數據，關(guan) 於(yu) 全球的骨質疏鬆發病率與(yu) 人們(men) 居住環境的平均氣溫、緯度、鈣攝入量以及維生素D水平的聯係。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——這是骨質疏鬆的一個(ge) 主要後果。

　　Mirko Trajkovski說：“我們(men) 發現地理緯度與(yu) 髖部骨折明顯相關(guan) ，也就意味著高緯度國家的發病率比溫度較高的低緯度國家更高。而考慮到維生素D或鈣之類等因素對疾病的影響時，並不影響這種相關(guan) 性。然而，當我們(men) 把溫度這一決(jue) 定性因素排除後，這種相關(guan) 性就消失了。這並不是說，鈣或維生素D的單獨或聯合使用不會(hui) 產(chan) 生影響，隻是決(jue) 定性的因素還是溫度。”

　　作為(wei) 微生物領域的專(zhuan) 家，這些日內(nei) 瓦大學的研究人員想要了解腸道菌群在代謝調節中的作用。因此，他們(men) 把生活在 34°C環境的小鼠的菌群移植給患骨質疏鬆的小鼠，而後者的骨骼質量也迅速得到了改善。Mirko Trajkovski說：“這些發現或對艾倫(lun) 法則進行了延伸，發現了溫度衍生的一些獨立效應，即能通過改變腸道菌群，在成年後能顯著改善骨骼的密度和強度。”

　　他們(men) 通過自己研發的宏基因組工具，成功地理解了腸道菌群在這一過程中發揮的作用。一旦細菌適應了較高的溫度，它們(men) 合成和分解多胺分子的能力會(hui) 受影響，這類分子會(hui) 參與(yu) 機體(ti) 衰老過程，特別是在骨骼方麵。Claire Chevalier說：“在熱量的作用下，細菌合成多胺的量增加，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。隨著衰老和更年期的到來，成骨細胞與(yu) 破骨細胞之間的微妙平衡會(hui) 被打破。而熱能通過影響一部分腸道細菌形成多胺，維持這兩(liang) 種細胞之間的平衡。”因此，這些數據顯示暴露在溫暖環境中，可以作為(wei) 一種預防骨質疏鬆的方法。

　　這一項研究幫助我們(men) 更好地了解腸道菌群對代謝的影響。然而，為(wei) 了將研究轉化為(wei) 治療策略，科學家必須精確地鑒定某一種細菌對特定疾病的作用。在這項骨質疏鬆研究的背後，Trajkovski教授等人已經能鑒別出一些重要的細菌。作者總結道：“我們(men) 仍需改進我們(men) 的研究，在相對短期的目標是確定候選菌種，並研發一些“菌群雞尾酒”方法，來治療骨質疏鬆等代謝和骨骼疾病，或許還能用於(yu) 提高人體(ti) 對胰島素的敏感性等。”

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