Ученые Стэнфорда открыли новые индикаторы здоровья, болезней и старения
Секвенирование генома человека было названо революционным достижением в области медицины. Однако вскоре ученые поняли, что понимание функций организма не ограничивается знанием генетического плана. Это привело к изучению протеома, который включает в себя все белки, экспрессируемые нашими генами. Теперь исследователи изучают другой набор молекул, называемый липидомом - совокупностью липидов в нашем организме, - чтобы глубже понять физиологию человека.
Липиды - это разнообразная группа небольших жирных или маслянистых молекул, к которым относятся триглицериды, холестерин, гормоны и некоторые витамины. Они играют важнейшую роль в нашем организме: формируют клеточные мембраны, служат клеточными мессенджерами, запасают энергию, реагируют на инфекции и регулируют обмен веществ. В отличие от стабильного генома и генно-зависимого протеома, на липидный состав могут непосредственно влиять такие факторы, как диета и микробиота кишечника, что делает его более адаптируемым и потенциально восприимчивым к вмешательству.
Однако изучение липидов оказалось сложной задачей из-за их огромного количества и разнообразия. Майкл Снайдер, доктор философии, профессор генетики Стэнфорда В. Ашермана, доктор медицины, профессор FACS, признает этот пробел в знаниях, заявляя: "Липиды очень мало изучены... Мы, вероятно, не знаем, что на самом деле делает большинство липидов".
Чтобы восполнить этот пробел в знаниях, лаборатория Снайдера провела новаторское исследование, результаты которого были опубликованы 11 сентября в журнале Nature Metabolism. Исследование было направлено на изучение липидома человека и отслеживание его изменений в здоровом и больном состоянии, в частности, при развитии диабета 2-го типа.
Наблюдение за более чем 100 участниками, включая лиц с риском развития диабета, велось в течение 9 лет. Образцы крови брались каждые три месяца в период хорошего самочувствия и каждые несколько дней во время болезни. Используя методы масс-спектрометрии для разделения соединений в зависимости от их молекулярной массы и электрического заряда, исследователи составили каталог примерно 800 липидов и определили их связь с инсулинорезистентностью, вирусной инфекцией, старением и другими факторами.
Исследование показало, что, хотя каждый человек обладает уникальным липидным составом, который остается стабильным с течением времени, конкретные типы липидов демонстрируют предсказуемые изменения в зависимости от состояния здоровья человека. Более половины липидов, включенных в каталог, были связаны с инсулинорезистентностью - состоянием, при котором клетки организма не могут эффективно использовать инсулин для поглощения глюкозы из кровотока. Такая резистентность может привести к развитию диабета 2-го типа. В то время как измерение уровня глюкозы в крови позволяет диагностировать инсулинорезистентность, понимание изменений в липидоме дает представление о биологических процессах, лежащих в ее основе.
Дэниел Хорнбург, доктор философии, бывший постдокторант лаборатории Снайдера и соавтор исследования, подчеркивает важность полученных результатов: "Каждая молекула, связанная с каким-либо заболеванием, имеет шанс рассказать нам больше о его механизме и может служить мишенью для воздействия на развитие болезни".
Это новаторское исследование проливает свет на запутанную взаимосвязь между липидами и здоровьем человека. Раскрывая секреты липидома, ученые прокладывают путь к созданию новых методов вмешательства и лечения различных заболеваний, в том числе диабета 2-го типа.
