Nature子刊揭开红肉增加心血管疾病风险的具体机制



Nature子刊揭开红肉增加心血管疾病风险的具体机制


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【Nature子刊揭开红肉增加心血管疾病风险的具体机制】“能吃上肉”是许多人眼中的美好生活 , 在过去 , 中国人常用“大块吃肉 , 大碗喝酒”来描述向往的富足生活 。 但是 , 在物质生活相对丰富的今天 , 过多地“吃肉”可能带来的不只是味蕾的满足 , 还有心血管疾病风险的增加 。

近日 , 克利夫兰诊所主导的一项研究揭示了富含红肉的饮食如何增加心血管疾病风险的新见解 。 该研究结果并发表在《自然微生物学》上 。
此项研究以其主要作者 , 克利夫兰微生物组与人类健康诊所中心主任、心血管疾病与代谢科学系主任、医学博士哈森先生在该领域十多年的研究为基础 , 揭示了富含红肉的饮食如何增加患心血管疾病 (CVD) 的风险 。
在之前的一系列具有里程碑意义的研究中 , 哈森博士发现 , 当肠道细菌消化猪肉、牛肉和羊肉等红肉和一些其他动物产品时会形成一种称为 TMAO(三甲胺 N-氧化物)的代谢副产物 , 从而增加患 CVD 的风险 , 这项新研究确定了肠道细菌通过遗传机制和生化过程依次转化饮食肉碱转化为γBB(γ-丁酰甜菜碱)、TMA(三甲胺) , 最后转化为TMAO(三甲胺氧化物) 。
“TMAO 的血液水平是未来心脏病发作、中风和死亡风险的预测指标 , ” 哈森博士说 , “TMAO 促进血液凝固和动脉粥样硬化 。 ”
而在最新的研究中 , 研究者们发现了γBB、红肉摄入和心血管疾病风险之间的联系 , 并确定了将γBB转化为TMA的微生物基因 。
“这些新研究确定了肠道微生物基因簇 , 它负责将富含红肉的饮食与心脏病风险升高联系起来的过程的第二步 , ”哈森博士表示 。 “这一发现有助于我们寻找新的治疗靶点 , 以预防或降低与饮食相关的心血管疾病风险 。 ”
根据哈森博士的说法 , 多种肠道微生物可以将膳食肉碱转化为 γBB , 但很少有人能将 γBB 转化为 TMA , 即 TMAO 的前体 。 “在杂食动物中 , Emergencia timonensis 是参与γBB 向TMA/TMAO 转化的主要人类肠道微生物 。 相反 , 长期素食者和纯素食者的肠道中这种微生物的含量非常低 , 因此将肉碱转化为 TMAO 的能力很小甚至没有 。 ”
通过对 Emergencia timonensis 进行 RNA 测序 , 研究人员确定了一个六基因簇 , 他们将其称为“gbu” , 用于“γ-丁酰甜菜碱利用” 。 gbu 簇中基因的表达响应 γBB 增加 。
基于组合克隆和功能分析 , 研究人员确定了该簇中的四个基因(gbuA、gbuB、gbuC 和 gbuE) , 当引入另一种细菌物种大肠杆菌时 , 这些基因可以概括 γBB 向 TMA 的转化 , 表明它们在生化过程中的重要作用转换 。
最后 , 通过分析来自临床随机饮食干预研究的 113 名患者样本 , 作者表明粪便 gbuA 的丰度与血浆 TMAO 水平和富含红肉的饮食有关 。
“过渡到非肉类饮食的患者继续表现出肠道微生物 gbuA 水平降低 。 这表明饮食调整可能有助于降低与饮食和 TMAO 相关的心血管疾病风险 , ”Hazen 说 。 “发现的肠道微生物基因簇现在是开发药物的治疗靶点 。 这方面的工作正在进行中 。 ”

参考资料来源:
The microbial gbu gene cluster links cardiovascular disease risk associated with red meat consumption to microbiota l-carnitine catabolism'; Nature Microbiology; DOI:10.1038/s41564-021-01010-x

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