拉霍拉，加利福尼亞州-斯克里普斯研究公司的科學家已經開發(fā)出能夠將腸道細菌群重塑為更健康狀態(tài)的分子，在小鼠身上的實驗表明，這可以降低膽固醇水平，并強烈抑制動脈增厚，即所謂的動脈粥樣硬化。
科學家在《自然生物技術》報告了他們的發(fā)現。他們創(chuàng)造了一組稱為肽的分子，可以減緩腸道細菌的生長。在高膽固醇和高脂肪飲食導致動脈粥樣硬化的小鼠中，這些肽有益地改變了腸道微生物區(qū)系中的物種平衡，腸道微生物區(qū)系是指生活在消化系統(tǒng)中的數萬億細菌。這種變化降低了膽固醇水平，大大減緩了動脈中脂肪沉積的積累，而脂肪沉積是動脈粥樣硬化的標志。
動脈粥樣硬化是一種導致心臟病和中風(人類死亡的兩個主要原因)的疾病。
合著者之一、斯克里普斯研究所化學教授雷扎加迪里(Reza Ghadiri)博士說：“令我們驚訝的是，簡單地改造腸道微生物群會產生如此廣泛的效果?！?
微生物影響我們的健康。
腸道菌群包括數百種細菌，是基本共生關系的一部分。它已經進化了很長一段時間：細菌獲得了生存的地方和大量的食物。作為回報，它們可以幫助動物宿主，主要是通過幫助它們消化食物。
在過去的二十年里，這些共生細菌已經成為世界范圍內廣泛研究的焦點，因為科學家發(fā)現微生物(部分是因為它們產生了稱為代謝物的分子)不僅有助于消化食物，而且還發(fā)揮了一定的作用。在代謝、免疫等重要功能。
科學家們還知道，這種共生現象可能會對細菌的人類宿主產生不利影響。當人們過度使用抗生素或吃富含碳水化合物、脂肪和糖的“西方”飲食時，腸道菌群可能會以一種促進疾病的方式發(fā)生變化。
事實上，現在看來，西方飲食導致肥胖、糖尿病、高血壓和動脈粥樣硬化的風險增加，部分原因是微生物組的不利變化。
這一認識促使研究人員尋找重塑微生物群的方法，目標是減少這些不利變化，以恢復健康。Ghadiri和他的團隊一直在研究一種方法，該方法包括輸送小分子來殺死或減緩不良腸道細菌的生長，而不會影響良好的腸道細菌。
合著者、斯克里普斯研究所化學系助理教授盧克萊曼博士說：“我們的方法使用了被稱為環(huán)肽的小分子，它們受到了大自然的啟發(fā)?！薄拔覀兊募毎匀皇褂冒咕脑趦鹊母鞣N分子來調節(jié)我們的腸道微生物種群?！?
用于鑒定微生物重塑劑的篩選系統(tǒng)
在實驗之前，研究團隊已經收集了少量通過化學技術制備的環(huán)肽。在這項研究中，他們建立了一個篩選系統(tǒng)，以確定這些肽中是否有任何一種可以通過抑制不需要的腸道細菌來有益地重塑哺乳動物的腸道微生物區(qū)系。
他們使用對高膽固醇有遺傳易感性的小鼠，并給它們喂食西式飲食，這種飲食可以快速可靠地產生高血膽固醇和動脈粥樣硬化，以及腸道菌群的不利變化。然后，研究人員對動物的腸道內容物進行采樣，并對每個樣本應用不同的環(huán)肽。一天后，他們對樣本中的細菌DNA進行了測序，以確定哪些肽將腸道細菌移向了所需的方向。
科學家們很快發(fā)現了兩種肽，這兩種肽顯著減緩了腸道有害細菌的生長，使物種平衡更接近飲食更健康的老鼠。他們用這些肽來治療吃高脂肪西方飲食的易患動脈粥樣硬化的小鼠，發(fā)現與未經治療的小鼠相比，動物血液中的膽固醇水平顯著下降——治療兩周后約下降36%。他們還發(fā)現，與未治療的小鼠相比，治療10周后，小鼠的動脈粥樣硬化斑塊面積減少了約40%。
蓋迪里說：“這些效果真的很棒?！?
這項研究中使用的環(huán)肽顯然與一些細菌細胞的外膜相互作用，減緩或停止細胞生長。Ghadiri和他的研究團隊多年來一直在研究這些肽，并收集了幾十種對哺乳動物細胞無毒的肽。分子也通過腸道而不進入血液。在這項研究中，這些肽在飲用水中傳播給小鼠，與任何不良副作用無關。
受原理證明演示的啟發(fā)，研究人員現在正在模擬糖尿病的小鼠中測試其肽，糖尿病是與不健康微生物群相關的另一種常見疾病。
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