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膽固醇是脂類化合物的一種，對人體生長發(fā)育以及新陳代謝有重要作用，是合成腎上腺皮質(zhì)激素、性激素、維生素D3、膽汁酸以及構(gòu)成細胞膜的重要成分。血液中膽固醇濃度過高時會導(dǎo)致高膽固醇血癥，對健康產(chǎn)生不利的影響。 現(xiàn)代研究已發(fā)現(xiàn)，動脈粥樣硬化、靜脈血栓形成與膽石癥與高膽固醇血癥有密切的相關(guān)性。因此，血清膽固醇水平是臨床生化檢查的一個重要指標。 人體中的膽固醇，主要部分來自于自身合成，另一部分來源于食物補充。兩種來源的膽固醇都可以經(jīng)過腸道進入血液中，因此減少腸道中的膽固醇是降低血清膽固醇水平的一種有效療法，且已經(jīng)過了臨床驗證。 例如經(jīng)FDA批準的藥物ezetimibe即是一種腸道膽固醇轉(zhuǎn)運蛋白小分子抑制劑，通過有效減少腸道內(nèi)膽固醇吸收，降低血清膽固醇水平以及肝臟膽固醇儲量。 前期已有研究表明腸道菌群與血清膽固醇水平也存在一定的關(guān)聯(lián)性，但其作用機理尚未闡明。 近期，來自麻省理工-哈佛大學(xué)博德研究所的團隊于國際期刊Cell Host&Microbe上發(fā)表了一篇題目為“Cholesterol Metabolism by Uncultured Human Gut Bacteria Influences Host Cholesterol Level”的研究論文。 研究人員發(fā)現(xiàn)特定的腸道菌群可以產(chǎn)生一種膽固醇脫氫酶IsmA，參與腸道中膽固醇轉(zhuǎn)化為糞甾醇的代謝活動，若個體的腸道菌群中攜帶有這個脫氫酶的合成基因，其糞便及血清膽固醇水平會顯著降低。 這個研究結(jié)果表明了腸道菌群可能直接參與了膽固醇的代謝，在降低腸道和血清膽固醇濃度中起了重要的作用。 這也許就能解釋為何有些人在飲食中攝入較多的膽固醇，卻仍能維持較低的血清膽固醇水平，也預(yù)示著通過飲食、益生元、益生菌甚至菌群移植對腸道菌群干預(yù)，有望作為一種新的療法，幫助調(diào)節(jié)體內(nèi)膽固醇水平，改善人體心血管健康狀況。 圖注：IsmA參與膽固醇的代謝 為了鑒定出腸道菌群中能夠?qū)⒛懝檀嫁D(zhuǎn)化為糞甾醇的基因，研究人員分析了3097名個體的腸道菌群宏基因組數(shù)據(jù)以及對應(yīng)的代謝組數(shù)據(jù)，共裝配出約600萬個微生物基因，有625名個體的代謝組數(shù)據(jù)中存在糞甾醇。 再結(jié)合比較目前已知能產(chǎn)生糞甾醇的菌株基因組數(shù)據(jù)，以及糞甾醇可能的合成途徑信息，最終鎖定了一個膽固醇脫氫酶基因ismA。體外實驗證明該基因編碼的膽固醇脫氫酶IsmA參與了膽固醇代謝的第一步，能夠?qū)⒛懝檀佳趸癁槟戠尥?/span> 比對結(jié)果顯示人腸道菌群中可能包含有至少25種ismA的同源基因，但都來源于未分離培養(yǎng)的腸道微生物，且大部分屬于梭菌屬IV簇。在不同地區(qū)的微生物組數(shù)據(jù)集中都能發(fā)現(xiàn)ismA的存在，說明了這類細菌的存在非常普遍，不受地域影響。 圖注：ismA主要來源于梭菌屬IV簇，且在多個國家的腸道菌群研究隊列中都有發(fā)現(xiàn)； 對ismA作用效果的分析結(jié)果更令人震驚，個體的腸道菌群中若包含有攜帶ismA的特定菌株，其糞便膽固醇含量要比未攜帶者低55%至75%。 血清總膽固醇的水平也平均降低了0.15mmol / L，這個效果比目前用于降低膽固醇療法的重要靶點HMGCR（0.063mmol / L）與PCSK9 （0.05mmol / L）的作用都要顯著。 圖注：攜帶ismA的個體血清總膽固醇水平平均降低0.15mmol / L； 研究人員用上述巧妙的策略發(fā)現(xiàn)了ismA，但大部分結(jié)果還是基于已有大數(shù)據(jù)的薈萃分析。因為攜帶ismA基因的特定菌株尚未分離培養(yǎng)，因此實驗部分的開展尚有一定的困難，研究人員目前已經(jīng)在嘗試分離相關(guān)的菌株。 盡管要將該成果實際應(yīng)用于臨床仍有很長的路要走，這項研究還是具有重要的意義，它為腸道菌群與膽固醇的相關(guān)性研究提供了一個方向，也可能為心血管疾病的預(yù)防或治療帶來新的方案。 參考資料： 【1】Kenny, Douglas J., et al. 'Cholesterol metabolism by uncultured human gut bacteria influences host cholesterol level.' Cell host & microbe 28.2 (2020): 245-257. 【2】Redinbo, Matthew R. 'The Microbiome Revolution Turns to Cholesterol.' Cell Host & Microbe 28.2 (2020): 154-156. 【3】Microbes might manage your cholesterol，https://www./releases/2020/06/200617121511.htm 【4】Cholesterol-busting gut bacteria may affect people's cardiac health，https:///news/2020-06-cholesterol-busting-gut-bacteria-affect-people.html    專委會小秘書 掃碼加好友 微生態(tài)醫(yī)療創(chuàng)新論壇   微生態(tài)醫(yī)療專委會是科促會的分支機構(gòu)，是由中國微生態(tài)醫(yī)療領(lǐng)域的科學(xué)技術(shù)工作者和企事業(yè)單位自愿組成的專業(yè)性、全國性的非營利性社會組織。 微生態(tài)醫(yī)療創(chuàng)新論壇作為微生態(tài)醫(yī)療專委會下的行業(yè)專業(yè)論壇，將致力于推動微生態(tài)基礎(chǔ)研究和微生態(tài)醫(yī)療技術(shù)發(fā)展、促進我國微生態(tài)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展及微生態(tài)醫(yī)療技術(shù)的臨床應(yīng)用，為國內(nèi)外微生態(tài)醫(yī)療學(xué)術(shù)交流提供平臺，實現(xiàn)微生態(tài)醫(yī)療的科研成果轉(zhuǎn)化以及微生態(tài)醫(yī)療技術(shù)的“產(chǎn)、學(xué)、研”更加廣泛地結(jié)合，助力國內(nèi)微生態(tài)健康產(chǎn)業(yè)走向世界。  |
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