科学探索|大口吃肉，吃出心血管疾病？这种微生物或是罪魁祸首大口吃肉，吃出心血管疾病？

红肉在为我们提供充足的营养的同时，也带来了一些副作用。例如，多项研究已经发现，红肉与心血管疾病发病风险之间存在一定的关联。近日，在一篇发表于《自然·微生物学》期刊的论文中，来自美国克利夫兰诊所的研究团队揭示了红肉增加心血管疾病发病风险的重要机制。

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领导这项研究的是克利夫兰诊所的Stanley Hazen博士。在此前的一系列研究中，Hazen博士已经发现，肠道微生物在消化红肉和其他动物制品中常见的肉碱时，会形成一种副产物：氧化三甲胺（TMAO），而这种物质会促进动脉粥样硬化和血块形成，增加患心脏病和中风的风险。
2018年，Hazen团队在Journal of Clinical Investigation上发表论文指出，通过饮食摄入的肉碱在肠道中转化为TMAO，是一个分两步、需要两类不同微生物参与的过程。而其中的过渡性代谢产物是γ-丁酰甜菜碱（γBB）。
在已有研究的基础上，最新研究让我们更深入地了解，肠道微生物是如何将肉碱转化为TMAO的。

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“这项新研究明确了相关的肠道微生物基因簇，它们将富含红肉的饮食与心血管疾病风险的升高联系了起来，” Hazen博士说，“这项发现为预防心血管疾病提供了新的治疗目标。”
Hazen博士指出，多种肠道微生物能将肉碱转化为γBB，但只有极少数能将后者进一步转化为三甲胺（TMA，即TMAO的前体）。在人体的肠道微生物中，Emergencia timonensis是参与从γBB到TMA转化的主要微生物。相反，长期素食者肠道内的这种微生物含量很低，因此将肉碱转化为TMAO的能力很弱。
研究团队利用来自近3000人的样本和临床数据，研究了空腹血浆γBB浓度和疾病的关系。结果显示，更高的γBB水平与心血管疾病和死亡、心脏病和中风等不良事件相关。
为了理解γBB与在患者体内观察到的症状的关联机制，Hazen博士研究了来自小鼠和人类患者的粪便样本，以及动脉损伤的临床前模型。他们发现，E 。timonensis的加入使得从肉碱到TMAO的转化变得完整，提升了TMAO的浓度以及出现血块的风险。
随后，他们使用测序技术确认了相应的肠道微生物基因簇。这个基因簇包含6个基因，基于其新发现的功能，被命名为利用γ-丁酰甜菜碱（gbu）基因簇。研究团队发现，γBB存在时，gbu基因簇中所有6个基因的表达均上调，而其中4个基因（gbuA、gbuB、gbuC和gbuE）对于从γBB向TMA的转化至关重要。

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【科学探索|大口吃肉，吃出心血管疾病？这种微生物或是罪魁祸首】“通过对患者样本的研究，我们发现gbuA的含量与富含红肉的饮食以及TMAO水平紧密相关，” Hazen博士说，“而在转变为素食饮食的人群中，gbuA的水平明显下降。这些发现也说明，gbu基因簇作为潜在的治疗靶点，值得进一步探索。”
当然，这项研究并不意味着红肉的摄入不可取。毕竟，红肉所带来的健康收益还是远超风险的。但是，从这些研究发现的机制中，我们期待未来的研究为我们找到让吃肉更健康的方法。
参考资料：
[1] Buffa，J.A 。，Romano，K.A 。，Copeland，M.F 。et al 。The microbial gbu gene cluster links cardiovascular disease risk associated with red meat consumption to microbiota L-carnitine catabolism 。Nat Microbiol （2021）。https：//doi.org/10.1038/s41564-021-01010-x