導讀
外部溫度是一種影響生理各方面的環境參數，需要生物不斷適應其波動。為了散熱，齧齒動物在體表比高的特定部位增加皮膚血管擴張。它們還通過增大尾巴和耳朵的長度/表面來適應溫度的升高，從而進一步散熱。溫暖的暴露對發育也有影響，例如，促進股骨生長，有利於密集的小梁和皮質微結構。斷奶後肢體的單側發熱只與熱暴露一側的四肢伸長有關，而且在較溫暖的孵化溫度下，體外軟骨細胞增殖更高。
骨質疏鬆症是最常見的代謝性骨病，其特點是骨量低、微結構退化，導致骨質疏鬆、骨折風險增加。骨重塑是由存在於骨中的兩種主要細胞協調作用而實現的:負責骨形成的成骨細胞和參與骨吸收的破骨細胞。最常見的原發性骨質疏鬆症是由絕經後雌激素缺乏引起的，因此，它在老年女性中非常常見，但也可能發生在男性中。發育後和成年後期健康期或骨質疏鬆期的熱給藥是否會影響骨骼健康、重塑和生理尚不清楚。
腸道菌群已經成為包括骨骼在內的宿主生理的重要調節器。作者和其他人之前已經證明，宿主對寒冷的適應部分是由腸道微生物群組成的改變介導的。然而，目前尚不清楚升高的環境溫度是否會影響微生物群的組成。目前還不清楚這種改變是否會對骨骼形態和強度產生影響。
論文ID
題目：Warmth Prevents Bone Loss Through the Gut Microbiota
譯名：溫暖可以防止通過腸道菌群的骨質流失
期刊：Cell Metabolism
IF：21.567
發表時間：2020.9.10
通訊作者單位: 日內瓦大學
DOI號：https://doi.org/10.1016/j.cmet.2020.08.012
主要內容
老化導致骨強度和質量的下降，以及微結構的改變，這可以增加骨折的發生率。因此，作者使用從16周齡開始暴露於34℃的雌性8周的雌性小鼠，評估了溫熱暴露對小鼠發育的影響。年齡較大的雌性暴露於34℃中導致小梁骨體積（BV）與總脛骨體積比，脛骨的連接密度以及尾椎BV / TV的增加，而沒有影響皮質骨 脛骨的位置，表明溫暖暴露對小梁骨有積極作用。這些結構變化也反映在生物力學水平上。在股骨上的三點彎曲試驗強調了在屈服點上的改善，在屈服點上機械力會對骨骼結構造成永久性損傷，在最終力上反映了骨骼的整體完整性。在彈性能、斷裂能或楊氏模量方面沒有發現差異。這些數據表明，溫暖暴露對成年期小鼠的生物力學骨骼參數產生有益影響，而這些影響與食物攝入量減少無關。
圖一：在成年期，暴露在溫暖下可以提高骨骼強度
最近的證據表明，腸道微生物群和骨骼代謝之間存在相互作用。為了研究溫暖的暴露是否可以改變微生物群的組成，作者對暴露於34℃ 8周的24周齡雌性小鼠的盲腸和糞便中的微生物群進行了16S核糖體DNA分析。所有微生物群落的主成分分析(PCA)顯示兩組間存在分離。雖然溫暖暴露後腸道菌群豐富度降低，但Shannon多樣性較高，說明溫暖暴露後細菌物種豐度分布更加均勻。這一觀察結果進一步得到了菌科相對豐度的支持，菌科的優勢在適應溫暖環境的菌群中受到了抑制。與熱圖相關的樣品的層次聚類證實了在溫暖暴露後微生物群的聚類，以及微生物組成的廣泛變化。為了證實溫暖的環境溫度對塑造微生物群的影響，作者對不同年齡和性別的小鼠進行了類似的分析。最終實驗結果顯示溫暖的暴露會導致腸道微生物群組成的劇烈而持續的變化，而這與年齡、性別或激素狀況無關。
作者還進一步研究發現溫暴露和溫菌群可改善卵巢切除誘導的轉錄性骨重構。溫暖和溫暖的微生物群能促進骨膜骨的形成，溫暖暴露增加了多胺的產生，影響成骨細胞的活動和降低破骨細胞的分化。總之，數據表明，溫熱暴露可作為骨質疏鬆症的潛在治療選擇，同時為其在骨病中的益處提供機制。
圖三：溫暖和溫暖的微生物群移植可改善卵巢切除術引起的轉錄失調。
總結
在這項研究中，作者表明，在發育後期使用溫暖暴露可以改善健康條件下的骨骼微結構和強度。進一步證明，這一現象可以用於病理條件下，在骨質疏鬆小鼠模型中，它可以防止雌激素消耗的有害影響。這些骨骼學上的改善是由溫熱誘導的腸道微生物群組成的改變所介導的，並且足以防止骨質流失，表明在溫熱暴露和骨骼之間存在一個由微生物群介導的信號軸。就可能的轉換而言，作者進行了人體元數據分析，發現了骨質疏鬆性髖骨折的發生率與外部溫度的負相關關係，而與維生素D和鈣水平無關。機械上，通過組合宏基因組、靶向代謝組和功能方法，作者證明了適應溫暖的微生物群有更高的能力產生多胺; 特別是乙醯化的亞精胺和腐胺。多胺生物合成抑制限制了溫暖暴露的好處，而多胺補充在小鼠骨質疏鬆模型體內模擬溫暖的影響。該數據表明，溫暖暴露是預防骨質疏鬆症的一種潛在治療選擇，同時提供了一種機制的理解，即在溫暖暴露和骨病期間微生物-宿主相互作用的作用。
原文連結
https://doi.org/10.1016/j.cmet.2020.08.012
參考文獻
1. Alhilli, F., and Wright, E.-A. (1983). The effects of changes in the environmentaltemperature on the growth of tail bones in the mouse. Br. J. Exp. Pathol. 64, 34–42
醫藥加國自然系列班開辦以來，讓很多學員都如願拿到了國青，地區，面上基金，其中讓我們專家一對一修改的標書 ，達到了約50%以上的命中率，自從基金髮榜以來，每天學員報喜不斷。如果您想讓專家來看看2020年標書落榜的原因，如果您有打算拿2021年青年，面上，地區基金的，建議您早做基金標書的準備，先參加國自然的系統培訓，然後再準備標書。
網絡精講班預覽醫藥加|腸道菌群與代謝組學課題設計網絡精講班
（醫藥加zoom會議室，時間：2020.10.24-25號）
為準備2021年的國家自然科學基金申報及相關高質量課題的設計，考慮目前在疫情期間的實際情況，我們決定召開【腸道菌群與代謝組學課題設計網絡精講班】，為了保證學習效果，我們採用國際頂級的ZOOM網絡會議平臺授課，互動體驗效果好！
培訓簡介人體胃腸道有超過10萬億細菌，它們被稱為人類的第二大基因組——腸道菌群。近年年來，隨著分⼦生物學、基因組學、生物信息分析技術、高通量測序技術的高速發展，腸道菌群研究取得了突飛猛進的發展。越來越多的研究證實腸道菌群與消化、吸收、代謝、免疫等功能密切相關，腸道菌群紊亂與腫瘤、腹瀉、肥胖、心腦⾎血管、神經系統等多種疾病密切相關。作為目前最火熱的研究方向,幾乎各臨床⼦學科均可與腸道菌群建⽴關聯研究, 同時也受到國內各種自然基金的資助和青睞。2019年國家自然基金以腸道菌群為關鍵詞立項1098 項，資助金額達到49576萬元，而且與腸道菌群相關的研究也更易發表高分SCI文章。然而作為一門新興的研究方向，究竟該如何設計與腸道菌群的相關研究？可以和哪些研究手段進行結合分析？腸道菌群研究的創新點該如何選擇？如何讀懂高分的微生物研究的套路?.仍然需要進一步的深入了解。因此為了積極備戰。為了準備2021年的國家自然科學基金申報與高質量課題的設計，應廣大學員的提議，我們決定邀請獲得國自然基金資助和從事微生物研究領域多年的四位專家，召開"腸道菌群代謝組學課題設計網絡精講班",歡迎全國科研院所的研究人員報名參加。培訓預期：1.熟悉微⽣物研究的國內外動態、熱點及趨勢。
2.掌握基於⾼通量測序和代謝組學的腸道菌數據的常⽤⽅法及結果解讀。
3.掌握擴增⼦測序、宏基因組學分析的基本流程。
4.掌握⾼⽔平微⽣物研究的設計思路和臨床應⽤⽅法。
5.掌握腸道菌研究樣本收集、保管、儲存及預處理⽅法及關鍵注意事項。
6.掌握微⽣物菌種分離和資源庫建⽴的流程。
7.掌握基於微⽣物研究搭建2020國⾃然項⽬書的整體思路框架和實驗設計。
8.吳教授點評學員標書，做手把手地指導學員寫標書
講師簡介專家一：吳教授，國內某高校教授，博士生導師。作為課題負責人先後主持腸道菌群與代謝組學研究國家級課題和部省級課題多項，並先後承擔多項973計劃課題中有關代謝組學方面的研究課題。所帶領的團隊主要採用代謝組學、生態學、生物信息學、分子生物學等多種宏觀與微觀相結合的方法，從宿主代謝與菌群微生態交互作用的角度對胃腸道疾病、神經退行性疾病的菌-腸-腦機制進行研究。目前已發表多篇SCI論文，在腸道菌群、代謝組學數據分析策略等相關領域受到了廣泛關注和認可。專家二：國內知名⾼校教授，博⼠⽣導師，曾在海外從事微⽣態與營養健康相關研究10餘年，主要涉及腸道炎症反應、⼤腸癌發病機制以及肌⾁和脂肪⼲細胞⽣理的分⼦機制的研究，擁有⽣物醫學、分⼦⽣物學、細 胞⽣物學和⽣物化學等⽅⾯深厚的理論研究及實驗操作經驗。近年來在Journal of Clinical Investigation, Nucleic Acids Research, PNAS, Cell Metabolism, Gastroenterology 等國際權威期刊發表SCI學術論⽂31 篇，總影響因⼦~200，累計參與主持多項國⾃然⾯上⻘年基⾦及美國國⽴衛⽣研究院(NIH)資助的科學研究基⾦，申請發明專利4件，授權軟體著作權1件。近年來在中國腸道⼤會、EMBL Conference、中華醫學會等⾼⽔平會議進⾏微⽣物領域專題匯報，獲得了業界的⼴泛關注和認可。專家三：⻓年專注於臨床⼯作與微⽣物研究結合⽅向，具有豐富的⼀線臨床和⼤數據分析經驗，熟練掌握微⽣物領域⾼通量測序數據分析平臺的搭建及下遊數據的深度挖掘。近2年來完成40餘項微⽣物數據分析項⽬，參與發表微⽣物領域SCI⽂8篇及專利3項，作為數據分析⼈員參與多項國⾃然⾯上⻘年及省級項⽬。課程內容為全部原創，對此領域的科研思路以及最新研究動態熟悉掌握，尤其擅⻓於將⼀線臨床⼯作與微⽣物研究相結合進⾏研究課題設計。專家四：⻓期專注於⽣物信息學與化學信息學研究，研究⽅向包括基於NGS的微⽣物組學數據分析，⼈⼯智能技術在腸道微⽣物及藥物篩選中應⽤，化學/⽣物/中藥數據挖掘與可視化，開發多個⽣物信息數據分析平臺。在國際權威雜誌Bioinformatics, J. Chem. Theory Comput., J. Chem. Inf. Model.等發表⽂章28篇，主持國家、省級項⽬3項，申請發明專利1項，申請軟體著作權5個。熟悉腸道菌群多組學數據分析的思路，對微⽣物多樣性、宏基因組、代謝組學等⽅向有深刻了解。課程安排學費 3000元/每位（兩天集中網絡授課，互動性好，可開發票，可回放）
優惠政策
1. 疫情過後，可補差價參加醫藥加線下同名班
2. 參加過醫藥加同名線下班的學員，只要300元復聽費用（推薦新學員的，免收復聽費用）
3. 辦理了SCI或者國自然VIP年卡的學員是免費參加。
4. 新學員分享朋友圈，優惠100元
5. 老學員分享朋友圈，優惠200元
注意：此次課程為線上直播ZOOM網絡會議平臺授課，體驗與質量有保證！
報名付費成功後，提前發培訓需要應用到的軟體與課件，並且指導安裝。
參加培訓的學員課後可通過微信群繼續和宋老師交流，長期獲得指導機會。
可以開正規會務發票或者技術服務費發票。
本次網絡學習班報名通道，掃碼報名
醫藥加生信+基礎+臨床研究實操訓練，科研專家授課，
授人以漁，視頻回放，微信互動答疑，迅速提升科研能力！
高質量課題與文章專家一對一輔導
為幫助醫藥加新老學員系統掌握生物信息，基礎研究，臨床研究思路與技能，從而能全面，系統，迅速提升學員的科研創新能力。考慮目前還在疫情期間的實際情況，我們設置了下面19門在線實操學習班（每月輪迴開班），為了保證學習效果，我們採用Zoom網絡會議平臺授課+視頻回放，互動體驗效果好！歡迎科研單位來聯繫預約，如有需要，醫藥加專家教授還可以提供一對一的課題指導，授人以漁！
【生信篇---詳細請點擊下面對應課程標題，掃碼諮詢最新檔期，可單獨報一門，也可買卡參加全年學習班】
【基礎篇---詳細請點擊下面對應課程標題，掃碼諮詢最新檔期，可單獨報一門，也可買卡參加全年學習班】
【臨床研究篇---詳細請點擊下面對應課程標題，掃碼諮詢最新檔期，可單獨報一門，也可買卡參加全年學習班】