腸道微生物：心臟病的開關(guān)？
中國微生物菌種查詢網(wǎng) / 2016-11-07 13:51:13
“每種動(dòng)物都有相對(duì)應(yīng)的共生微生物種群，它與該物種的基因一起被稱為兩套基因組?，F(xiàn)在研究讓兩套基因組如何和諧對(duì)話是重點(diǎn)，而這樣的研究可能將揭開慢性病真正的原因?！?
人類的疾病對(duì)于科學(xué)家來說，是一個(gè)永無止境的研究領(lǐng)域，因?yàn)椴粩嘤行碌难芯堪l(fā)現(xiàn)推進(jìn)人類對(duì)自身的認(rèn)知。
近日，刊登在《細(xì)胞》上的一篇文章發(fā)現(xiàn)，心臟病不僅是人們之前認(rèn)識(shí)的與內(nèi)分泌或者生活習(xí)慣相關(guān)，而且與腸道內(nèi)的微生物也關(guān)系密切。這項(xiàng)由克利夫蘭醫(yī)學(xué)研究中心展開的研究，首次采用干擾腸道菌代謝活性的藥物，提出通過調(diào)節(jié)腸道菌群來治療心臟病的新策略。
菌群和心臟
心臟與腸道微生物，聽起來有些不可思議，為什么兩個(gè)看起來毫無關(guān)系的臟器會(huì)相互作用？其實(shí)，在這項(xiàng)實(shí)驗(yàn)之前，克利夫蘭醫(yī)學(xué)研究中心的另一項(xiàng)研究已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，普通食物中的卵磷脂在腸道微生物作用下會(huì)增加患心血管疾病的風(fēng)險(xiǎn)。這項(xiàng)發(fā)表在去年1月份《自然》上的研究證實(shí)，食品中的卵磷脂的三種代謝產(chǎn)物：膽堿（B族維生素的成員）、氧化三甲胺和甜菜堿（膽堿代謝物）在血液中的水平對(duì)心血管病有很強(qiáng)的預(yù)示作用。這意味著，這幾種代謝物水平越高，患心血管疾病的風(fēng)險(xiǎn)也越高。
在此基礎(chǔ)上，克利夫蘭醫(yī)學(xué)研究中心的最新研究得出新的結(jié)論，如果能夠?qū)δc道內(nèi)微生物進(jìn)行干預(yù)，或可預(yù)防動(dòng)脈硬化。在這項(xiàng)研究中，研究人員給小鼠長期服用左旋肉堿，令其體內(nèi)腸道微生物成分發(fā)生改變，導(dǎo)致血液中三甲胺N-氧化物（trimethylamine？N？oxide，以下縮寫為TMAO）升高，并發(fā)生動(dòng)脈硬化。然后，研究人員篩選出抑制TMAO的化合物3，3-二甲基丁醇（3，3-dimethyl？1？butanol，以下縮寫為DMB），并給小鼠提供這樣的食物，最終發(fā)現(xiàn)DMB可以顯著降低小鼠體內(nèi)TMAO的水平，抑制動(dòng)脈斑塊形成，并且沒有毒副作用。
進(jìn)一步研究還表明，DMB確實(shí)能夠通過抑制三甲胺的形成來起作用。而且DMB不殺死腸道細(xì)菌，只是降低與高水平三甲胺、TMAO和動(dòng)脈硬化有關(guān)的特定細(xì)菌在腸道菌中所占的比例。
而在地中海式飲食中常見的魚類、豆類、蔬菜、水果、堅(jiān)果、橄欖油等，都含有DMB。研究人員因此認(rèn)為，地中海式飲食通過改變腸道菌的活性來發(fā)揮健康效應(yīng)。通過膳食補(bǔ)充一種在紅酒和橄欖油中含量豐富的DMB，可防止小鼠腸道菌將不健康食品轉(zhuǎn)化為堵塞動(dòng)脈的代謝副產(chǎn)品。
軍事醫(yī)學(xué)科學(xué)院放射與輻射醫(yī)學(xué)研究所電磁與激光生物學(xué)研究室主任，蛋白質(zhì)組學(xué)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室副主任張成崗從事腸道細(xì)菌研究多年，在接受《中國科學(xué)報(bào)》記者采訪時(shí)認(rèn)為正是因?yàn)榧t肉中左旋肉堿的成分造成腸道菌群被改變，進(jìn)而導(dǎo)致了心臟疾病的發(fā)生?！澳c道是人體內(nèi)最大的免疫器官，而且體內(nèi)的微生物被稱為第二基因組。它與全身的健康甚至心理都關(guān)系匪淺。”張成崗說。
更多未知或與微生物有關(guān)
盡管目前醫(yī)學(xué)上更多的焦點(diǎn)集中在人類基因研究，但是張成崗認(rèn)為可能基因并不能為人類一些疾病帶來答案。
2015年，在另一篇發(fā)表在《細(xì)胞》上的研究論文中，來自美國加州理工學(xué)院的研究人員通過研究表明，腸道中的特殊細(xì)菌或?qū)τ跈C(jī)體外周血清素的產(chǎn)生非常重要。血清素被認(rèn)為是一種大腦神經(jīng)遞質(zhì)，大約90%的機(jī)體血清素都是在消化道中產(chǎn)生的，醫(yī)學(xué)研究表明改變這種外周血清素的水平或許和很多疾病的發(fā)生有關(guān)，比如腸易激綜合征、心血管疾病及骨質(zhì)疏松癥等。在小鼠實(shí)驗(yàn)中，研究人員發(fā)現(xiàn)腸道菌群的異常會(huì)引起血清素水平的改變。
而在2011年，美國哥倫比亞大學(xué)邁克爾？格爾森在《科學(xué)美國人》發(fā)表文章稱，控制人類以及某些哺乳動(dòng)物情感的五羥色胺、多巴胺以及多種讓人情緒愉快的激素，95%是在腸道里面合成的。研究人員表示，情緒的很大一部分受腸道神經(jīng)系統(tǒng)影響，例如“忐忑不安”就是腸道對(duì)生理壓力或緊張的提示信號(hào)，甚至，人類幸福感的體驗(yàn)依賴于從腸道這個(gè)“第二大腦”向上傳至大腦的信息。
“其實(shí)，每種動(dòng)物都有相對(duì)應(yīng)的共生微生物種群，它與該物種的基因一起被稱為兩套基因組。我認(rèn)為，現(xiàn)在研究讓兩套基因組如何和諧對(duì)話是重點(diǎn)，而這樣的研究可能將揭開慢性病真正的原因。”張成崗總結(jié)道。
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