Việc giải trình tự bộ gen của con người đã cách mạng hóa y học, nhưng các nhà khoa học nhanh chóng nhận ra rằng chỉ riêng bản thiết kế gen không thể tiết lộ các hoạt động của cơ thể. Điều này đòi hỏi sự hiểu biết về hệ protein – tất cả các protein được biểu hiện bởi gen của chúng ta, tạo nên bộ máy tế bào thực hiện hầu hết các chức năng của cơ thể. Giờ đây, một nhóm phân tử khác gọi là liposome -- tất cả các lipid trong cơ thể chúng ta -- đang cung cấp thêm nhiều chi tiết về sinh lý con người.


Liposome của con người, bao gồm tất cả các lipid trong cơ thể con người, đang ngày càng nhận được sự chú ý do vai trò của chúng đối với sinh lý con người, đặc biệt là ảnh hưởng trực tiếp của chế độ ăn uống và vi sinh vật đường ruột, cũng như khả năng can thiệp vào bệnh tật của chúng, đặc biệt là trong các bệnh như tiểu đường loại 2. Một nghiên cứu gần đây đã xem xét sâu về liposome, tiết lộ mối quan hệ của chúng với các dấu hiệu sức khỏe như kháng insulin, lão hóa và phản ứng với nhiễm trùng, cũng như khả năng dự đoán lão hóa sinh học và hướng dẫn các biện pháp can thiệp sức khỏe.

Lipid là một loại lớn các phân tử nhỏ chất béo hoặc dầu, bao gồm chất béo trung tính, cholesterol, hormone và một số vitamin. Trong cơ thể chúng ta, chúng hình thành màng tế bào, đóng vai trò là chất truyền tin của tế bào và dự trữ năng lượng; chúng đóng vai trò quan trọng trong việc ứng phó với nhiễm trùng và điều hòa quá trình trao đổi chất.

Bộ gen của chúng tôi về cơ bản là ổn định. Hệ protein của chúng ta, mặc dù bị ảnh hưởng bởi sức khỏe và môi trường, nhưng phần lớn được quyết định bởi sự mã hóa của gen. Ngược lại, liposome của chúng ta có thể bị thay đổi trực tiếp, một phần bởi những gì chúng ta ăn và vi khuẩn sống trong ruột của chúng ta, làm cho liposome trở nên dẻo hơn và có lẽ phản ứng nhanh hơn với các biện pháp can thiệp. Tuy nhiên, số lượng và sự đa dạng của các phân tử lipid (ít nhất là hàng nghìn) khiến việc nghiên cứu chúng trở nên khó khăn.

Michael Snyder, Tiến sĩ, W. Ascherman MD, Giáo sư Di truyền học FACS tại Đại học Stanford, cho biết: "Lipid chưa được nghiên cứu kỹ lưỡng. Chúng tham gia vào hầu hết mọi quá trình trong cơ thể, nhưng vì chúng quá không đồng nhất và nhiều nên chúng ta có thể không biết danh tính của hầu hết các lipid. Nó thực sự là gì thì có."

Một nghiên cứu mới từ phòng thí nghiệm của Snyder, được công bố ngày 11 tháng 9 trên tạp chí Nature Metabolism, là một trong những nghiên cứu đầu tiên nghiên cứu sâu hơn về liposome của con người và theo dõi cách chúng thay đổi về sức khỏe và bệnh tật, đặc biệt là trong quá trình phát triển của bệnh tiểu đường loại 2.

đã theo dõi hơn 100 người tham gia, trong đó có nhiều người có nguy cơ cao mắc bệnh tiểu đường, trong 9 năm, cung cấp mẫu máu ba tháng một lần khi khỏe mạnh và vài ngày một lần khi bị bệnh.

Các nhà nghiên cứu đã sử dụng phép đo khối phổ, một kỹ thuật phân tách các hợp chất theo khối lượng phân tử và điện tích, để lập danh mục khoảng 800 lipid và mối quan hệ của chúng với tình trạng kháng insulin, nhiễm virus, lão hóa, v.v.

Các nhà nghiên cứu phát hiện ra rằng mặc dù liposome của mỗi người có cấu hình riêng và ổn định theo thời gian, nhưng một số loại lipid nhất định sẽ thay đổi theo dự đoán khi sức khỏe của một người tiến triển.

Ví dụ, hơn một nửa số lipid được liệt kê có liên quan đến tình trạng kháng insulin -- dẫn đến bệnh tiểu đường loại 2 khi các tế bào của cơ thể không thể sử dụng insulin để lấy glucose từ máu. Mặc dù tình trạng kháng insulin có thể được chẩn đoán bằng cách đo lượng đường trong máu, nhưng việc hiểu rõ những thay đổi trong liposome có thể giúp khám phá các quá trình sinh học đang diễn ra.

"Mỗi phân tử liên quan đến một căn bệnh đều có cơ hội cho chúng ta biết thêm về cơ chế và có thể trở thành mục tiêu ảnh hưởng đến sự tiến triển của bệnh", Daniel Hornberg, Tiến sĩ, cựu tiến sĩ tại phòng thí nghiệm của Snyder và đồng tác giả đầu tiên của nghiên cứu, cho biết.Các nhà nghiên cứu cũng xác định được hơn 200 loại lipid dao động trong quá trình nhiễm virus đường hô hấp. Sự tăng giảm của các mức lipid này phù hợp với quá trình chuyển hóa năng lượng cao hơn của cơ thể và phản ứng viêm trong giai đoạn đầu của nhiễm trùng và có thể chỉ ra diễn biến của bệnh. Những người bị kháng insulin có một số bất thường trong phản ứng với nhiễm trùng và phản ứng yếu hơn với tiêm chủng.

Những người tham gia có độ tuổi từ 20 đến 79 và nghiên cứu kéo dài, cho phép các nhà nghiên cứu quan sát cách liposome thay đổi theo tuổi tác. Họ phát hiện ra rằng hầu hết lipid, chẳng hạn như cholesterol, tăng theo tuổi tác, nhưng một số ít, bao gồm axit béo omega-3, giảm theo tuổi tác. Hơn nữa, những dấu hiệu lão hóa do liposome này không xuất hiện với tỷ lệ giống nhau ở mọi người. Ví dụ, tình trạng kháng insulin dường như đẩy nhanh sự xuất hiện của những dấu hiệu này. "Điều này đặt ra một câu hỏi thú vị: Liệu hồ sơ lipid có thể dự đoán quá trình lão hóa sinh học của một người nhanh hơn hay chậm hơn hay không."

Một phát hiện đáng ngạc nhiên khác, Wu cho biết, là một số lipid nhất định, chẳng hạn như phosphatidylanolamine liên kết với ether, được coi là chất chống oxy hóa và có liên quan đến tín hiệu tế bào, có liên quan chặt chẽ đến việc cải thiện sức khỏe. Chúng có thể là ứng cử viên cho những phương pháp mới để theo dõi sức khỏe hoặc thậm chí là thực phẩm bổ sung trong chế độ ăn uống.

Tiếp theo, phòng thí nghiệm của Snyder hy vọng sẽ dựa trên manh mối từ cuộc khảo sát rộng rãi này để nghiên cứu mối tương quan giữa các lipid cụ thể và những thay đổi trong lối sống.