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Cell重磅成果:从微生物组治疗心血管疾病

2015/12/22 来源:生物通
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导读
科学家们发现,对微生物组用药可以治疗心脏病。他们开发了首个干涉肠道菌代谢活性的药物,这种药物有望治疗人类的心脏病。这项研究于12月17日发表在Cell杂志上。

科学家们发现,对微生物组用药可以治疗心脏病。他们开发了首个干涉肠道菌代谢活性的药物,这种药物有望治疗人类的心脏病。这项研究于12月17日发表在Cell杂志上。


地中海式饮食以鱼类、豆类、蔬菜、水果、坚果、橄榄油为主,搭配适量红酒。这种饮食搭配近年来特别受人青睐,被认为能预防心血管疾病。克利夫兰医学中心(Cleveland Clinic)的研究团队发现,地中海式饮食通过改变肠道菌的活性来发挥健康效应。膳食补充一种在红酒和橄榄油中含量丰富的天然化合物,可以防止小鼠肠道菌将不健康食品转化为堵塞动脉的代谢副产品。如果这一发现在人类研究中得到验证,那么心血管疾病(心脏病和中风)将会迎来全新的治疗方式。

“这项研究首次向人们展示,靶标肠道菌通路能够抑制动脉粥样硬化,”文章资深作者Stanley Hazen说。“这为我们开启了一扇新的大门:通过对微生物组用药来治疗宿主。”

动脉粥样硬化通常称为动脉硬化,与消耗大量胆碱、肉碱等营养物质有关。这些物质在肉、蛋黄、高脂乳制品等食物中含量很高。肠道菌将这些物质转变为三甲胺(TMA),随后TMA被宿主的酶转化为代谢物氧化三甲胺(TMAO)。TMAO会加速动物模型的动脉硬化,而且与人类心脏病风险增加有关。

在此之前,靶标这一通路的方式主要是抑制宿主转化TMA的酶。但这种方式会引起肝脏损伤以及TMA不健康累积。Hazen及其团队找到了一个更有前景的途径,直接靶标肠道菌从源头阻止TMA形成。

Hazen和文章第一作者Zeneng Wang筛选了能够抑制细菌TMA生产的化合物,DMB(3,3-dimethyl-1-butanol)。一些冷压特级初榨橄榄油、香醋和葡萄籽油天然就富含DMB。研究人员建立了小鼠动脉硬化模型,并为其提供富含胆碱的饮食。研究显示,DMB治疗能够显著降低小鼠的TMAO水平,抑制动脉斑块形成,并且没有毒副作用。

进一步研究表明,DMB确实通过抑制TMA形成起作用。而且DMB不杀死肠道菌,只是降低特定细菌(与高水平TMA、TMAO和动脉硬化有关)在肠道菌中所占的比例。“这种药物不杀死细菌但又能阻断通路,效果非常好,”Hazen说。“与抗生素相比,非致死性药物面临的选择压力更小,不那么容易引发抗性。”

DMB治疗也和降胆固醇药物(比如Lipitor)不同,它靶标的是肠道菌的分子通路而不是人类细胞。“这可能成为治疗心血管和代谢疾病的全新途径治疗,”Hazen指出。“另外,通过地中海式饮食来延缓心脏病和其他健康问题不失为一个好主意。”

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