美国痴呆症风险上升；控制不住想吃糖？这个肠道菌群或许能帮忙

摘要：《自然-医学》的一项研究显示，到2060年，美国每年约有100万成年人会罹患痴呆症，2020年的这一数字为51.4万。作者估计，55岁后的痴呆症终身风险约为42%。研究结果显示有必要制定能缓解痴呆风险和促进各人群健康衰老的公共卫生策略。

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本周值得读

来自《自然》旗下期刊的新近发表，我们为您精选呈现。

1. 美国痴呆症风险上升

2. 一种或可调控嗜糖的肠道细菌

3. 即时语音翻译

4. 铁器时代英国凯尔特人的“女性力量”

5. 早期人类在100多万年前就已适应极端沙漠环境

健康 | 美国痴呆症风险上升

Lifetime risk and projected burden of dementia

Nature Medicine

《自然-医学》的一项研究显示，到2060年，美国每年约有100万成年人会罹患痴呆症，2020年的这一数字为51.4万。作者估计，55岁后的痴呆症终身风险约为42%。研究结果显示有必要制定能缓解痴呆风险和促进各人群健康衰老的公共卫生策略。

痴呆症终身风险是用以指导公共意识和政策制定的一个重要公共卫生指标。弗雷明翰心脏研究（Framingham Heart Study）显示，美国超过14%的男性和23%的女性可能在一生中患上痴呆症，但这个数字可能已经过时并低估了真实风险，同时无法体现族裔差异。

美国纽约大学格罗斯曼医学院的Josef Coresh和同事分析了美国55岁以上且到55岁时都未罹患痴呆症的15043名黑人和白人逾30年健康数据记录（1987-2020年）。他们发现在平均随访期23年后，到55岁时，这些样本人群的痴呆症终身风险（最高到95岁）为42%，75岁以后的诊断概率增加。具体来说，55岁到75岁的痴呆症风险约从0%增加到4%，75岁到85岁的痴呆症风险从4%增加到20%，85岁到95岁的痴呆症风险从20%增加到42%。

痴呆症终身风险被发现在女性（48%）中高于男性（35%），黑人受试者（44%）高于白人受试者（41%），有两个APOE ε4基因拷贝的受试者（59%）高于只有一个拷贝（48%）或没有拷贝（39%）的受试者。作者估计，美国每年出现痴呆症的成人数量将从2020年的51.4万增加到2060年的约100万。

Coresh和同事认为，不同年龄段可能需要不同的痴呆症预防和护理策略。他们指出，他们的发现可能低估了这些人群中真实的痴呆症发病率，而且由于该研究只包含了美国黑人和白人，所以还需研究更多样化的人群。

2020到2060年美国成人痴呆症发病人数预测，按年龄、性别和种族分列。来源：Fang, et al.

微生物学 | 一种或可调控嗜糖的肠道细菌

Free fatty acid receptor 4 modulates dietary sugar preference via the gut microbiota

Nature Microbiology

《自然-微生物学》发表的一篇论文报道了一种可能与减少饮食糖摄入相关的肠道细菌。该研究基于人类和小鼠研究，有助于开发能管理肥胖症以及2型糖尿病等代谢疾病的疗法。

动物在生理学上有嗜糖倾向，但不受管理的糖偏好会增加糖摄入，导致血糖升高，代谢病风险增加。过往研究显示，我们对不同食物的渴望源于肠道传给大脑的信号，肠道是传递饮食偏好的一个关键器官。然而，对嗜糖的调控是一个复杂的过程，而且肠道菌群的作用也一直不明。

中国大连化学物理研究所的梁鑫淼、中国江南大学的陈永泉、朱升龙和同事分析了18只诱导糖尿病的小鼠和60名2型糖尿病患者的血液，并与健康对照组（包括24名人类对照）进行了对比。他们发现，糖尿病小鼠和人类血液中的FFAR4水平更低，这是一种能激活GLP-1 （一种调节血糖和食欲的激素）分泌的蛋白。研究团队观察到，小鼠中FFAR4的水平低与更爱吃糖有关。他们还发现，FFAR4水平低会降低肠道微生物普通拟杆菌（ Bacteroides vulgatus ）及其代谢物泛酸盐的肠道丰度。在小鼠模型中，朱升龙和同事发现，泛酸盐负责GLP-1分泌以及后续FGF21的分泌，FGF21是一种直接作用于下丘脑的肝激素，而下丘脑是控制喂食行为的脑区。他们通过向糖尿病小鼠喂食泛酸盐或是在糖尿病小鼠中种植普通拟杆菌验证了这种复杂的肠-肝-脑连接，这两种方式都被发现能显著减少它们寻求糖的行为。

作者指出，仍需开展进一步临床研究分析这种肠-肝-脑轴是否能作为控制代谢疾病的治疗靶点。

肠道中的Ffar4对膳食糖偏好有负面调节作用。来源：Zhang, et al.

人工智能 | 即时语音翻译

Joint speech and text machine translation for up to 100 languages

Nature

《自然》介绍了一个人工智能（AI）模型，能翻译多达101种语言的语音和文本，包括直接语音到语音翻译。该模型名为SEAMLESSM4T，它填补了语言覆盖方面的空白，并且性能优于现有的系统。这项工作或可为快速通用翻译铺平道路，其资源公开可用（用于非商业用途），以协助进一步研究包容性语音翻译技术。

科幻小说的读者可能很熟悉《银河系漫游指南》里的“巴别鱼”，这种小鱼能侵入耳朵，即时将一种口语翻译成另一种口语。这种工具对于促成全球互联环境下的交流非常有用，但大多数现有的机器学习翻译系统都是文本导向的，或需要好几步——语音识别、翻译成文本、再将文本转换成语音。此外，现有语音到语音模型的语言覆盖范围也远低于文本到文本的模型，并且倾向于从源语言翻译成英语，而非从英语到另一种语言。

为了解决这些限制，Meta的“无缝交流团队”开发了一个单一模型，支持多达101种语言之间的多种翻译模式。SEAMLESSM4T可以支持语音到语音（识别101种语言并翻译为36种语言）、语音到文本（101种语言译为96种）、文本到语音（96种语言译为36种）、文本到文本（96种语言）的翻译，以及自动语音识别（96种语言）。在语音到语音的翻译中，SEAMLESSM4T的文本翻译比现有系统准确23%。这一AI模型可过滤背景噪音并适应说话者的差异。

作者总结说，虽然还需要进一步优化，SEAMLESSM4T可能代表着向跨越语言障碍促进交流的进步。

SEAMLESSM4T-V2模型示意图。来源：SEAMLESS Communication Team, et al.

人类学 | 铁器时代英国凯尔特人的“女性力量”

Continental influx and pervasive matrilocality in Iron Age Britain

Nature

《自然》本周发表的一项研究认为，女性是铁器时代凯尔特群体的社会网络核心。这项对2000年前古DNA的分析揭示了凯尔特人母系社会的证据，这种社会中已婚女性会留在她们祖辈的社群里。

人类社会的结构受到已婚夫妇的居住地影响，父系社会中，伴侣主要居住在男性家庭中或附近，而母系社会中，伴侣居住在女方父母附近。父系社会在欧洲新石器、铜器和青铜时代遗迹中是最常见的系统。但考古证据表明凯尔特社会中女性可能拥有更高的地位；例如，公元前100年至公元100年间占据英国中南部沿海的Durotriges部落在埋葬女性时会随葬一些贵重物品。爱尔兰三一学院的Lara Cassidy和同事对遗传数据的分析支持了这一理论。

作者分析了英国南部57名埋葬在铁器时代墓穴中、与Durotriges社区有关的个体的基因组。他们发现，大多数人都有母系亲缘关系，而墓穴中发现的无亲缘关系个体主要是男性（可能是随着婚姻关系迁至该地区）。Cassidy和同事还比较了英国的古DNA和欧洲其他遗址（如法国、荷兰或捷克）的DNA，时间跨度超过6000年。这些分析提供了关于人口移动的见解，识别出英国石器时代人口和欧洲大陆人口的关联。这些证据表明，跨海峡的文化交流持续存在，这可能影响了当地文化，并可能引入了凯尔特语言。作者总结说，这些见解使人们更深入地了解了英国古代社会及其与欧洲大陆的联系。

铁器时代英国的IBD社区显示出精细的地理结构，包括跨越英吉利海峡的联系。来源：Cassidy, et al.

演化 | 早期人类在100多万年前就已适应极端沙漠环境

Homo erectus adapted to steppe-desert climate extremes one million years ago

Communications Earth Environment

《通讯-地球与环境》发表的一篇论文指出，直立人（ Homo erectus ）至少在120万年前就能在类似沙漠的环境中生存。研究结果表明，行为适应包括在几千年里反复回到特定河流和池塘寻求淡水，以及开发出专用工具。作者指出，这种适应能力可能导致了直立人地理活动范围的扩张。

早期古人类获得在极端环境（如沙漠和雨林）下生存能力的时间一直存在很大争议。之前的研究一再发现，只有智人（ Homo sapiens ）才能适应这类环境。

加拿大卡尔加里大学的Julio Mercader、加拿大曼尼托巴大学的Paul Durkin和同事在坦桑尼亚奥杜瓦伊峡谷的Engaji Nanyori采集了考古学、地质学和古气候学数据，这里是一个关键的早期古人类考古遗址。作者报告，在约120万到100万年前，该地区一直是半沙漠环境，并有独特的植物生命存在。考古学数据显示，该区域的直立人种群在这段时期里适应了这种环境，他们反复回到池塘这类有淡水的地区生活，并发明了专用的石制工具，如刮削器和有凹口的工具（名为锯齿刃器），作者认为这些工具可能用来提高宰割效率。

作者指出，这些发现共同表明，直立人适应极端环境的能力比之前认为的更强。作者总结道，他们的结果反驳了之前的假说，即只有智人能适应极端的生态系统，而且直立人可能是一个能适应非洲和欧亚大陆各种地形的泛化种。