研究马匹为什么也能帮助人类保持健康

对代谢疾病的诊断和治疗研究可以为这两个物种带来健康益处。
Side view of woman's hand feeding horseback on sunny day
与人类一样,患有内分泌疾病的马匹也容易患骨科疾病。Getty Images

本文转载自 The Conversation.

作为一名 兽医科学研究员、马科外科医生以及运动医学和康复专家,我亲眼目睹了马匹和人类之间的相似之处。

与人类一样,患有 2 型糖尿病等内分泌疾病的马匹也会遭受多种肌肉骨骼疾病。例如,患有 垂体中间叶功能障碍(类似于人类的库欣病)的马匹会 出现肌腱韧带退化。马匹也可能经历 肌肉流失,这会导致关节不稳。再加上内分泌疾病引起的慢性低度炎症,都可能导致骨关节炎。

医学上有一个原则叫做 “健康一体” (One Health),它认为动物、人类和环境是密不可分的——要想一个健康,所有都必须健康。这也意味着我们可以通过研究动物的健康来了解自己的健康,反之亦然,包括人类和马匹在内分泌疾病方面的许多相似之处。

人类和马匹的内分泌系统

您的 内分泌系统 会产生激素,支持您身体的许多基本功能,包括生长发育、新陈代谢、睡眠 等等。您的激素也在骨骼、肌腱和韧带的健康中发挥作用。一些内分泌紊乱会改变您身体产生和释放激素的方式,并可能导致 骨质疏松症关节炎韧带 损伤 以及其他 骨科疾病。

不仅仅是人类受到这种动态的影响——马匹 是如此。事实上,大约 20% 的马匹美国超过 34% 的人口 患有代谢综合征等内分泌疾病。这些疾病通常伴有肥胖。

对于这两个物种来说,内分泌疾病与肥胖及其相关的负面健康影响的联系程度很复杂。作为哺乳动物,马匹和人类具有 相似的解剖结构和内分泌生理学,研究人员已经注意到他们 在肥胖和代谢疾病之间存在平行的遗传联系

与人类一样,患有内分泌疾病的肥胖马匹通常会出现 低度炎症。炎症是身体对损伤和疾病的正常反应。但慢性低度炎症会对身体产生长期的负面影响。例如,低度炎症与 人类的代谢性骨关节炎 有关,而我的实验室正在研究马匹中可能存在的这种联系。

在人类中,儿童肥胖(与 母亲肥胖 相关)与一种叫做 骨软骨病 的关节疾病有关。来自肥胖母马所生的马驹也更容易患上 同一种关节疾病

值得注意的研究

由于人类和马匹之间的相似性,对代谢疾病的诊断和治疗研究可以为这两个物种带来健康益处。

例如,一种名为 胰高血糖素样肽-1 受体激动剂 的药物,包括 Trulicity(度拉糖肽)和 Ozempic(司美格鲁肽)等品牌,常用于治疗人类的代谢综合征和 II 型糖尿病。这类药物在 治疗马匹的这些疾病 方面也同样有效,它们能减缓食物排空速度,并抑制葡萄糖向血液的释放。

另一种名为 钠-葡萄糖协同转运蛋白 2 抑制剂 的药物,包括 Jardiance(恩格列净)和 Farxiga(达格列净)等疗法,用于治疗人类的 II 型糖尿病和 马匹的类似状况。这些药物会改变肾脏从尿液中吸收糖的能力,从而使身体排出一些它通常会吸收的葡萄糖。这大大降低了血液胰岛素的峰值,有助于预防马匹和人类的肥胖、代谢综合征和心血管疾病。

一些膳食补充剂,如白藜芦醇,特别是与 一种叫做亮氨酸的氨基酸 结合使用时,也有助于人类和马匹的减肥、运动能力 和胰岛素敏感性。降低血液胰岛素浓度还可以防止马匹 发生蹄叶炎,这是一种使蹄部组织发炎的疾病,由于无法治愈的疼痛可能需要安乐死。

拓展精准医学

我认为在动物和人类方面最令人兴奋的研究方向之一是 精准医学 的扩展。精准医学不采用标准的一刀切方案,而是利用个人的基因、环境和病史信息来制定定制化的治疗计划。例如,精准医学 在肿瘤学中经常应用,医生会收集患者肿瘤的基因信息,以确定哪些治疗方案可能最有效。

在马匹领域,精准医学目前侧重于 基于 DNA 的诊断测试,以指导运动方案、治疗和繁殖决策。近期对马匹的研究也表明,测量 某些代谢特征的遗传性 可用于未来筛查代谢综合征。

在精准医学中,医生旨在通过 多组学分析 来全面了解个体及其代谢健康。多组学是指查看 多个“组学”——即来自一系列生物学学科的信息,如表观遗传组学、脂质组学、基因组学和转录组学——以更好地治疗个体患者。

研究人员从个体患者(包括马匹)那里了解得越多,医生就能越好地治疗每一位患者。我的实验室和其他实验室 使用多组学分析 来生成数据,这些数据有一天可能会帮助我们为马匹——以及很可能为患有代谢疾病的人类——发现更有效、更安全的疗法。The Conversation

Jane Manfredi 是密歇根州立大学的病理生物学和诊断学副教授Manfredi 获得了密歇根动物农业联盟、美国农业部 NIFA、AAVMC CIVME 的资助。 密歇根州立大学 作为“The Conversation US”的创始合作伙伴提供资助。

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