人类脂质组揭示了健康、疾病和衰老的新指标

　　Snyder博士领导的研究团队近日首次深入研究人类脂质组，并追踪其在健康和疾病状态下如何变化，特别是在2型糖尿病的发展过程中。

　　

人类基因组测序有望在医学上掀起一场革命，但科学家们很快意识到，仅凭基因蓝图并不能展示人体的运作。这就需要了解蛋白质组——由我们的基因表达的所有蛋白质，它们构成了执行人体大部分功能的细胞机制。现在，另一组分子正在填补人类生理学的更多细节，这就是脂质组（lipidome）。

脂类是一大类脂肪或油性小分子，包括甘油三酯、胆固醇、激素和一些维生素。在我们体内，它们构成细胞膜，充当细胞信使，并储存能量；它们在应对感染和调节新陈代谢方面也发挥着关键作用。

我们的基因组基本上是稳定的。我们的蛋白质组虽然受到健康和环境的影响，但在很大程度上取决于基因编码。相比之下，脂质组是可以直接改变的，部分取决于我们吃了什么以及哪些微生物生活在我们的肠道中，这使得它更具可塑性，也许对干预措施更敏感。不过，脂质分子的数量和种类庞大（至少有数千种），研究起来相当困难。

斯坦福大学的遗传学教授Michael Snyder博士认为：“目前对脂质的研究非常不足。脂质几乎参与了所有的事情，但因为它们的异质性高，而且数量众多，我们可能并不知道大多数脂质的真正作用。”

Snyder博士领导的研究团队近日首次深入研究人类脂质组，并追踪其在健康和疾病状态下如何变化，特别是在2型糖尿病的发展过程中。这项成果于9月11日发表在《Nature Metabolism》杂志上。

健康的指标

研究人员对112名参与者进行了多年追踪（平均3.2年，最长达9年），其中包括许多有糖尿病风险的人。参与者健康时每三个月提供一次血液样本，患病时每隔几天提供一次血液样本。

利用质谱技术分析后，他们对约800种脂类及其与胰岛素抵抗、病毒感染、衰老的关系进行了分类。

研究人员发现，尽管每个人的脂质组都有一个独特的特征，而且随着时间的推移保持稳定，但某些类型的脂质会随着一个人的健康状况而发生预示性的变化。

例如，超过一半的脂质与胰岛素抵抗有关（即人体细胞对胰岛素的敏感性下降），这可能会导致2型糖尿病。虽然胰岛素抵抗可以通过测量血糖来诊断，但了解脂质组的变化也有助于发现起作用的生物过程。

共同第一作者、Snyder实验室的前博士后研究员Daniel Hornburg博士表示：“每一个与疾病相关的分子都有机会告诉我们更多关于其机制的信息，并可能作为影响疾病进展的靶点。” 

研究人员还发现，在呼吸道病毒感染过程中有200多种脂质发生波动。这些脂质的水平上升和下降与感染早期的较高能量代谢和炎症相匹配，也许能够预示疾病的发展轨迹。胰岛素抵抗患者在对感染的这些反应中表现出一些异常，对疫苗接种的反应也比较弱。

衰老的快慢

参与者的年龄跨度很大，从20岁到79岁不等，而且研究时间长，这使得研究人员可以看到脂质组是如何随着年龄的增长而变化的。他们发现，大多数脂质（如胆固醇）随着年龄的增长而增加，但少数脂质会减少，包括对健康有益的omega-3脂肪酸。此外，脂质组中的这些衰老迹象在每个人身上的发生速率并不相同。例如，胰岛素抵抗似乎会加速它们。

另一位第一作者、Snyder实验室的前博士后研究员Si Wu博士称：“这就提出了一个有趣的问题，即脂质组图谱是否可以预测一个人的生物学衰老是更快还是更慢。”

Wu博士称，另一个令人惊讶的发现是，某些脂类，如醚连接的磷脂酰乙醇胺，被认为是抗氧化剂，参与细胞信号传导，与健康状况良好有关。它们也许能成为监测健康状况的新方法，甚至可以作为膳食补充剂。

接下来，Snyder实验室希望根据这项广泛调查的线索，来研究特定脂质与生活方式改变之间的相关性。