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【Nature子刊】研究人员确定了红肉如何增加心血管疾病风险——“gbu”的肠道微生物基因簇发挥着关键作用!

首页 » 《转》译 2021-12-25 转化医学网 赞(2)
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导读
12月23日,在《Nature Microbiology》发表的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。之前的研究发现,当肠道细菌消化红肉和其他动物产品中富含的某些营养物质时,会产生一种“TMAO”的副产物——会增加心脏病和中风的风险。最新的发现为肠道微生物在摄入富含红肉的饮食后,将营养肉碱转化为促动脉粥样硬化和血液凝块分子的两步过程,提供了更全面的理解。使用测序技术确定了肠道微生物基因簇,该基因簇负责将富含红肉的饮食与心脏病风险升高联系起来的第二步——一种被命名为gbu的基因簇,包括六个基因。研究表明,饮食调整可能有助于降低饮食和TMAO相关的心血管疾病风险。gbu基因簇的作用值得探索,作为潜在的治疗靶点。

红肉是营养学上的词,指的是在烹饪前呈现岀红色的肉。如猪肉、牛肉、羊肉、鹿肉、兔肉等等所有哺乳动物的肉都是红肉。红肉中含有很高的饱和脂肪。2017年10月27日,世界卫生组织国际癌症研究机构公布的致癌物清单初步整理参考,红肉(摄入)在2A类致癌物清单中。

克利夫兰诊所领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。该研究结果于12月23发表在《Nature Microbiology》上,发表了一篇题为“The microbial gbu gene cluster links cardiovascular disease risk associated with red meat consumption to microbiota L-carnitine catabolism”的文章,并建立在主要作者Stanley Hazen博士十多年的研究基础上。

https://www.nature.com/articles/s41564-021-01010-x

在之前的一系列具有里程碑意义的研究中,Hazen博士发现,当肠道细菌消化红肉和其他动物产品中富含的某些营养物质时,会产生一种被称为TMAO(三甲胺N-氧化物)的副产物——会增加心脏病和中风的风险

最新的发现为肠道微生物在摄入富含红肉的饮食后,将营养肉碱转化为促动脉粥样硬化和血液凝块分子的两步过程,提供了更全面的理解

领导克利夫兰微生物与人类健康诊所中心的Hazen博士说:“这些新研究确定了肠道微生物基因簇该基因簇负责将富含红肉的饮食与心脏病风险升高联系起来的第二步。这一发现帮助我们找到新的治疗目标,以预防或减少与饮食有关的心血管疾病风险。”

2018年,Hazen博士在《Journal of Clinical Investigation》上发表的研究显示,膳食肉碱通过两步二微生物过程在肠道中转化为TMAO。该过程中的中间代谢物是称为γBB(γ-丁基甜菜碱)的分子。

Stanley Hazen

根据Hazen博士的说法,多种肠道微生物可以将膳食肉碱转化为γBB,但很少能将分子转化为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肠道中的这种微生物含量非常低,因此几乎没有能力将肉碱转化为TMAO。”

研究人员使用从近3000名患者收集的样本和临床数据,研究了空腹血浆γBB水平与疾病结果之间的关系。较高的γBB水平与心血管疾病和主要不良事件相关,包括死亡,非致命性心脏病发作或中风

为了解γBB与观察到的患者结果之间的机制联系,研究人员分析了从小鼠和患者收集的粪便样本,以及动脉损伤的临床前模型。他们发现引入E.timonensis完成肉碱向TMAO的转化,提高TMAO水平并增强印迹凝块潜力

研究人员使用测序技术来鉴定相关的肠道微生物基因簇。该簇基于其新发现的功能被命名为gbu(γ-丁基甜菜碱)基因簇并且包括六个基因。他们发现,在γBB存在的情况下,gbu基因簇中所有六个基因的表达增加,并且四个基因(gbuA,gbuB,gbuC和gbuE)在γBB转化为TMA/TMAO中是关键的

“通过研究患者样本,我们发现gbuA的丰度与富含红肉的饮食和血浆TMAO水平显著相关,”Hazen博士说,他也是心血管疾病与代谢科学系主任和执业医师。“过渡到非肉类饮食的患者继续表现出gbuA的肠道微生物水平降低。总之,这表明饮食调整可能有助于降低饮食和TMAO相关的心血管疾病风险。同样,gbu基因簇的作用可能值得探索,作为潜在的治疗靶点。”

这并不意味着红肉完全不能吃,红肉的氨基酸种类非常丰富,在我国整体膳食以精制碳水为主,蛋白质普遍不足的情况下,适量增加蛋白质在膳食中的比例,包括红肉,对改善整体健康可能有好处。多少红肉视为适量呢?饮食指南一般建议每天红肉不要超过0.7份,大概50g左右。但是像热狗、火腿、培根等这样的加工肉类或烟熏肉类,比红肉造成的危害可能更大,能少吃就少吃。它们含有多环芳烃成分,经过加热后可形成杂环胺,该物质进入体内后可造成DNA损伤,易导致DNA畸形,继而诱发癌症发生。摄入越多量的加工肉,发生结肠癌的风险也就越高,每天摄入的加工肉量超过50g的话,患大肠癌的风险将提升18%。

这些研究部分是在Hazen博士团队与 Procter & Gamble (P&G)合作期间进行的。Jennifer Buffa女士、Kymberleigh Romano博士,Matthew Copeland博士,是该研究的共同第一作者。该研究得到了美国心脏、肺和血液研究所(隶属于美国国立卫生研究院),Leducq基金会和P&G的部分支持。

Hazen博士被命名为克利夫兰诊所持有的有关心血管诊断和治疗的未决和已颁发专利的共同发明人,并有权获得与心血管诊断或治疗相关的发明或发现的版税。Hazen博士还报告称,他曾担任P&G的顾问获得报酬,并获得P&G的研究经费。Hazen博士担任Jan Bleeksma血管细胞生物学和动脉粥样硬化主席。(转化医学网360zhyx.com)

参考资料:

https://medicalxpress.com/news/2021-12-red-meat-cardiovascular-disease.html

注:本文旨在介绍医学研究进展,不能作为治疗方案参考。如需获得健康指导,请至正规医院就诊。

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