饮食|《自然》子刊:看见自由吃大肉的曙光!科学家们终于打通了肠菌介导红肉损伤血管机制,并找到关键肠菌以及基因簇丨科学大发现

好突然 , 因为疫情原因 , 好几只奇点糕都不能回家过年 。 (那就留下来赶稿!)
大肘子、炒茧蛹、炸茄盒、炖鱼、酸菜汆白肉、小鸡炖蘑菇……奇点糕从小到大的年夜饭算是就此断更 。
到年底了 , 这时候正是高脂饮食、超加工食品饮食、红肉饮食的“高发期” , 而这三种饮食的过度消费都已被证明与心血管疾病(CVD)风险提升相关[1-3] 。
既然提到年夜饭 , 那我们今天就来讲讲大肘子 , 那我们今天就来讲讲餐桌上的常客——红肉饮食对心血管的危害 。
饮食|《自然》子刊:看见自由吃大肉的曙光!科学家们终于打通了肠菌介导红肉损伤血管机制,并找到关键肠菌以及基因簇丨科学大发现
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猪、牛、羊、兔等哺乳动物的肉都属于红肉 。 近些年来大量研究表明 , 红肉中富含的左旋肉碱 , 经肠菌消化后会先后产生三甲胺(TMA)和三甲胺-N-氧化物(TMAO)这两种代谢产物 。 而TMAO在动脉粥样硬化、卒中等CVD的发生发展中起着重要的作用[4] 。
更多的红肉 , 更多的TMAO 。 这也就是为什么说 , 红肉饮食(每日红肉来源卡路里占比25%)与CVD风险提升有关 。
近日 , 来自美国克利夫兰研究中心的Stanley L. Hazen和他的同事们在《自然·微生物》上发表了一篇文章 , 进一步揭示了红肉饮食是如何在肠菌的操控下损伤心血管的[5] 。
他们根据近3000人的样本分析结果提出 , 代谢物γ-丁酰甜菜碱(γBB)在这之中也起着重要作用 。 具体来看 , 摄入红肉后 , 左旋肉碱在肠菌的作用下 , 会先产生中间代谢产物γBB , 进一步生成TMA(三甲胺) , 经循环进入肝脏后在氧化酶的作用下生成TMAO 。
他们还经测序发现 , 依赖于基因簇 gbu, 人类肠道中的 E. timonensis 菌群能够将γBB代谢合成TMA。 或可以此作为治疗靶点 , 以有效预防或降低与红肉饮食相关的CVD风险 。
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论文首页截图
早在2014年时 , Hazen博士和他的同事们就在《细胞·代谢》上发表一项研究成果 , 发现了在摄入红肉后人类肠菌代谢产生TMA/TMAO的途径:左旋肉碱→γBB→TMA/TMAO[6] 。
随后他们又于2018年发现 , 能够促进左旋肉碱→γBB转化的肠菌并不少(如 Proteus mirabilis,Escherichia fergusonii,Klebsiella pneumoniae ), 而有效促进γBB→TMA/TMAO转化的人类肠菌主要就是 E. timonensis [4] 。
在杂食主义者的肠道内 ,E. timonensis 菌群是促进γBB→TMA/TMAO转化的主要肠菌;而在长期素食及纯素食主义者的肠道内 , 这种菌群丰度较低 , 促进γBB→TMA/TMAO转化的能力很弱 , 所以这类人即使短期摄入大量红肉也几乎不会代谢产生过量的TMAO以至于损伤心血管 。
基于这些研究结果 , Hazen和他的同事们 决定进一步考察γBB与CVD风险之间的关系 , 以及 E. timonensis 菌群在左旋肉碱→γBB→TMA/TMAO这一通路中的具体作用。
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哪些肠菌具体干了点儿啥 , 还有待更多探索
首先 , 他们展开了一项 大型临床队列研究 , 共纳入2918人 , 随访时长3年 。
分析结果显示 , 在调整体重指数、肝功能、高敏c反应蛋白等相关因素后 ,血液中γBB水平与CVD风险呈正相关;且血液中γBB水平越高 , 患者发生CVD相关不良事件(死亡、非致死性心肌梗死、中风)的风险越高 。
另外 , 在血液中含高水平γBB的参与者中 , TMAO水平高的人CVD不良事件风险是最高的;相比之下 , γBB水平高、但TMAO水平低的参与者 , CVD相关不良事件风险有所减少 。 这一现象与之前所发现的左旋肉碱→γBB→TMA/TMAO通路相符 。