心脏不好,问题在肠道?他和团队探索慢病预警模型|螺旋新知

“见微以知萌,见端以知末。”

这句话最早源自公元前200多年战国著名思想家韩非子的经典语录,正深刻应用在任华慧的科研工作中。作为华大基因智惠医学研究院千万微生态专项科学家,他正通过海量“微小”生物的数据,捕捉心脑血管疾病的“萌芽”,并致力于研发可行的预警模型与干预手段。

看不见的“群落”

人体肠道中寄生着数以亿计的细菌,它们是人体内重要的“外环境”。“各种微生物按一定比例组合,相互制约、相互依存,就像一个个‘群落’,寄居在人体里的同时,深刻影响着人们的健康。”任华慧的研究便是探寻这些看不见的“群落”在人类慢性疾病中的作用。

在抗糖尿病药物的干预研究中,任华慧及其团队发现,某些特定菌群会影响药物的疗效。这些菌可改变药物的吸收与代谢路径,即在药物还未充分发挥功效之前,他们就可能直接代谢掉药物,或将其包裹起来,然后“吃”掉它。

肠道微生物对人体的影响复杂而多面。在一项长达7年的前瞻性心脑血管疾病(CVD)研究中,研究团队在2014年采集了参与者的粪便样本,进行多组学检测,分析微肠道微生物的组成与分布,并在2021年进行心脑血管疾病事件的随访。

研究发现,普雷沃氏菌的丰度变化可以有效预测心脑血管疾病的发生情况。“这些微生物不仅参与消化,还在免疫系统、代谢过程,甚至心脑血管健康中发挥着重要作用。”任华慧补充道。相关研究成果已发表在nature medicine上

图注:任华慧为论文共同第一作者

遏制心脑血管疾病的“萌芽”

心脑血管疾病是全球致死率最高的疾病之一。据统计,中国约有3.3亿人患有心脑血管疾病,加之人口老龄化加速,心脑血管疾病已成为我国公共卫生的重大挑战。当前,任华慧及其团队正在致力于构建一个全新的心脑血管疾病预警模型,帮助潜在的高危人群,在更早期阶段识别心脑血管疾病风险,及时进行干预。

“我们正在对高发地区的高危人群开展对照实验。”任华慧所言的高发地区是指东北地区。由于独特的气候、生活方式和遗传因素,东北地区已是心脑血管疾病的高发区之一。今年起,哈尔滨市实施了一项为期三年的消化系统肿瘤及“四高”检测项目,目标为240万人提供免费检测,推动慢病预防关口前移。

针对该项目筛查出的心脑血管疾病高危人群,研究团队进一步开展多组学研究,通过将基因组学、代谢组学、肠道微生物等多维数据与高精度造影检测相结合,构建能够更加精准地评估个体的心脑血管疾病风险的心脑血管疾病预警模型。

“同时,在未来3-5年,我们还将继续进行心脑血管事件的随访,以完善精细化的风险预警模型,实现心脑血管疾病的‘早发现’。”任华慧补充道。

早发现后还需早干预。任华慧及其团队的另一目标是,根据高危人群的多组学数据制定相应的干预手段,例如运动、营养干预、药物干预等,以逆转血管斑块,真正做到精准防控。“目前在已发表的相关文章中,针对心脑血管疾病高危人群还没有如此大规模的队列研究。我们期望这种基于多维数据的大规模研究能推广至全球,特别是高发区域,不仅帮助减少心脑血管疾病的发病率,也能大幅降低社会医疗资源的负担。”任华慧说道。

追寻科研的“解”

从事医学科研九年,任华慧回顾起当年从数学、统计学转向生命科学的历程,更加坚定了自己的选择。

图注:2021年任华慧在丹麦攻读博士学位

“我每天依然在研究ATCGU的排列组合数据,但研究的对象从单纯的数据变成了更具象的人。”如今,任华慧更关注数据在疾病防控中的作用。这一转变并非一蹴而就。任华慧仍清楚记得,刚开始读博时,由于缺乏生物学背景,第一篇科研文献读了整整一周还没理解透彻,后来还是在团队同事的帮助下,才逐渐领悟其中的关键。

科研是一场漫长的探索,成功与失败常常并存。对任华慧而言,科研更像是在解一道复杂的方程。每一组数据、每一个实验结果,都是方程中的一部分,等待他一步步推导和验证,找到最终的“解”。

然而,科研的道路并非总能得出正解,许多时候,“无解”同样是一种答案。“在追求正解的过程中,也需要接受无解的心态。无解至少告诉我们某些假设是错误的,这对科研进步同样有重要意义。”任华慧说道。“当然,激励着我不断前行的,是每一个接近‘正解’的时刻。”

网络编辑:kuangyx

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