拉霍拉，加利福尼亞州-斯克里普斯研究公司的科學(xué)家已經(jīng)開發(fā)出能夠?qū)⒛c道細(xì)菌群重塑為更健康狀態(tài)的分子，在小鼠身上的實(shí)驗(yàn)表明，這可以降低膽固醇水平，并強(qiáng)烈抑制動(dòng)脈增厚，即所謂的動(dòng)脈粥樣硬化。
科學(xué)家在《自然生物技術(shù)》報(bào)告了他們的發(fā)現(xiàn)。他們創(chuàng)造了一組稱為肽的分子，可以減緩腸道細(xì)菌的生長(zhǎng)。在高膽固醇和高脂肪飲食導(dǎo)致動(dòng)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(shù)萬(wàn)億細(xì)菌。這種變化降低了膽固醇水平，大大減緩了動(dòng)脈中脂肪沉積的積累，而脂肪沉積是動(dòng)脈粥樣硬化的標(biāo)志。
動(dòng)脈粥樣硬化是一種導(dǎo)致心臟病和中風(fēng)(人類死亡的兩個(gè)主要原因)的疾病。
合著者之一、斯克里普斯研究所化學(xué)教授雷扎加迪里(Reza Ghadiri)博士說(shuō)：“令我們驚訝的是，簡(jiǎn)單地改造腸道微生物群會(huì)產(chǎn)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(shù)百種細(xì)菌，是基本共生關(guān)系的一部分。它已經(jīng)進(jìn)化了很長(zhǎng)一段時(shí)間：細(xì)菌獲得了生存的地方和大量的食物。作為回報(bào)，它們可以幫助動(dòng)物宿主，主要是通過(guò)幫助它們消化食物。
在過(guò)去的二十年里，這些共生細(xì)菌已經(jīng)成為世界范圍內(nèi)廣泛研究的焦點(diǎn)，因?yàn)榭茖W(xué)家發(fā)現(xiàn)微生物(部分是因?yàn)樗鼈儺a(chǎn)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(xué)家們還知道，這種共生現(xiàn)象可能會(huì)對(duì)細(xì)菌的人類宿主產(chǎn)生不利影響。當(dāng)人們過(guò)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(shí)，腸道菌群可能會(huì)以一種促進(jìn)疾病的方式發(fā)生變化。
事實(shí)上，現(xiàn)在看來(lái)，西方飲食導(dǎo)致肥胖、糖尿病、高血壓和動(dòng)脈粥樣硬化的風(fēng)險(xiǎn)增加，部分原因是微生物組的不利變化。
這一認(rèn)識(shí)促使研究人員尋找重塑微生物群的方法，目標(biāo)是減少這些不利變化，以恢復(fù)健康。Ghadiri和他的團(tuán)隊(duì)一直在研究一種方法，該方法包括輸送小分子來(lái)殺死或減緩不良腸道細(xì)菌的生長(zhǎng)，而不會(huì)影響良好的腸道細(xì)菌。
合著者、斯克里普斯研究所化學(xué)系助理教授盧克萊曼博士說(shuō)：“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?xì)胞自然使用包括抗菌肽在內(nèi)的各種分子來(lái)調(diào)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(shí)驗(yàn)之前，研究團(tuán)隊(duì)已經(jīng)收集了少量通過(guò)化學(xué)技術(shù)制備的環(huán)肽。在這項(xiàng)研究中，他們建立了一個(gè)篩選系統(tǒng)，以確定這些肽中是否有任何一種可以通過(guò)抑制不需要的腸道細(xì)菌來(lái)有益地重塑哺乳動(dòng)物的腸道微生物區(qū)系。
他們使用對(duì)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(chǎn)生高血膽固醇和動(dòng)脈粥樣硬化，以及腸道菌群的不利變化。然后，研究人員對(duì)動(dòng)物的腸道內(nèi)容物進(jìn)行采樣，并對(duì)每個(gè)樣本應(yīng)用不同的環(huán)肽。一天后，他們對(duì)樣本中的細(xì)菌DNA進(jìn)行了測(cè)序，以確定哪些肽將腸道細(xì)菌移向了所需的方向。
科學(xué)家們很快發(fā)現(xiàn)了兩種肽，這兩種肽顯著減緩了腸道有害細(xì)菌的生長(zhǎng)，使物種平衡更接近飲食更健康的老鼠。他們用這些肽來(lái)治療吃高脂肪西方飲食的易患動(dòng)脈粥樣硬化的小鼠，發(fā)現(xiàn)與未經(jīng)治療的小鼠相比，動(dòng)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(xiàn)，與未治療的小鼠相比，治療10周后，小鼠的動(dòng)脈粥樣硬化斑塊面積減少了約40%。
蓋迪里說(shuō)：“這些效果真的很棒。”
這項(xiàng)研究中使用的環(huán)肽顯然與一些細(xì)菌細(xì)胞的外膜相互作用，減緩或停止細(xì)胞生長(zhǎng)。Ghadiri和他的研究團(tuán)隊(duì)多年來(lái)一直在研究這些肽，并收集了幾十種對(duì)哺乳動(dòng)物細(xì)胞無(wú)毒的肽。分子也通過(guò)腸道而不進(jìn)入血液。在這項(xiàng)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(wú)關(guān)。
受原理證明演示的啟發(fā)，研究人員現(xiàn)在正在模擬糖尿病的小鼠中測(cè)試其肽，糖尿病是與不健康微生物群相關(guān)的另一種常見(jiàn)疾病。
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