吞噬胆固醇的肠道细菌可以预防心脏病

肠道微生物组中的某些微生物可以通过降低人们的胆固醇来预防心脏病。

一项新的研究表明，一些人肠道中存在的细菌可能有助于分解胆固醇，使他们不易患心脏病。

肠道微生物的高度多样性与心血管疾病发病率降低之间的联系已得到充分证实。 之前的研究表明，患有动脉粥样硬化等心脏相关疾病的人的肠道内携带的微生物种类与没有这种疾病的人不同。研究人员认为这可能与一种名为 IsmA 的微生物酶有关，这种酶可以分解胆固醇。

肠道细菌产生 IsmA 的人血液中的胆固醇含量低于肠道细菌不产生这种酶的人。然而，产生胆固醇吞噬酶的具体细菌种类尚不清楚。

现在，4 月 2 日发表在《细胞》杂志上的一项研究表明，Oscillibacter 属的细菌可以分解胆固醇，并且携带更多此类细菌的人的胆固醇水平低于这些微生物较少的人。

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荷兰格罗宁根大学的研究人员王道明在一封电子邮件中告诉《生活科学》，发现代谢胆固醇的细菌“非常有趣和令人兴奋”。王是一位研究人类肠道微生物组的生物信息学家，他没有参与这项新研究。

为了了解肠道细菌如何影响心脏健康，研究人员检查了弗雷明汉心脏研究（一项长达数十年的心脏病研究）中从 1,400 多人身上采集的粪便和血液样本风险因素。

研究小组使用不同的技术来分析粪便样本中的微生物 DNA。他们还分析了代谢物——胆固醇等化学物质分解时留下的副产品。然后，研究小组将每位参与者的这些发现与已知的心脏健康标志物（例如血源性胆固醇和甘油三酯水平）相关联。

研究小组发现，甘油三酯和胆固醇水平较低的人的粪便中含有丰富的颤动杆菌细菌。他们检查了这种相关性是否出现在另一组独立的人群中，结果发现确实如此。

为了确认振荡杆菌确实可以代谢胆固醇，研究人员在实验室中培养了这种细菌，并将它们暴露于带有荧光标签的胆固醇中。研究小组利用显微镜观察细菌细胞内的荧光，看看微生物是否吸收了胆固醇——它们确实做到了。

研究人员随后追踪了被吞噬的胆固醇的命运，发现不同的细菌种类将其分解成各种类固醇。这些类固醇可以被其他肠道细菌吸收，从而整体降低胆固醇水平。

为了找出哪些基因和蛋白质可能有助于颤杆菌分解胆固醇，该团队使用了机器学习算法。该算法分析基因的特征来预测这些基因编码的蛋白质的外观。这项分析表明，编码与 IsmA 类似的蛋白质的基因可能负责胆固醇的代谢。

王说，这些结果使我们更接近于了解微生物组的“暗物质”，即大量功能尚不清楚的肠道微生物基因。 “这种暗物质阻碍我们了解肠道细菌功能的全貌。”

研究作者提出，从理论上讲，调整肠道微生物组以促进胆固醇分解可能是降低人们胆固醇水平的一种策略。但在此之前，我们需要进行后续研究，以更好地了解这些细菌如何分解胆固醇以及如何将其用作治疗方法，王说。他说，我们需要对实验室动物进行详细研究，然后进行人体临床试验。

尽管如此，Wang 补充道，“进一步探索操纵振荡杆菌作为控制胆固醇水平的治疗干预措施的潜力是非常令人兴奋的。”