人体肠道中的一类共生细菌,能够产生一种与胆固醇代谢有关的天然脂肪酸。中山大学中山医学院与深圳湾实验室联合科研团队发现,这种名为十五酸(C15:0)的物质可在小鼠实验中改善血脂、减轻动脉粥样硬化。相关研究成果于北京时间10月7日在线发表于国际学术期刊《自然》。研究团队为扎根深圳光明科学城的青年科研团队,核心科研人员平均年龄约36岁,团队成员分别具有微生物学、天然产物药学、合成生物学和生物信息学等研究背景。
动脉粥样硬化是冠心病、脑卒中等心脑血管疾病的重要病理基础。俗称“坏胆固醇”的低密度脂蛋白胆固醇如果长期偏高,会增加动脉粥样硬化风险。
人体肠道中的微生物不仅参与食物消化,还能产生大量小分子物质,其中一些可以进入血液,影响人体代谢。但哪些细菌能够产生影响心血管健康的物质,这些物质又如何发挥作用,仍有待研究。
研究团队发现,肠道共生菌产生的十五酸能够影响肝脏的胆固醇代谢。实验显示,十五酸可作用于胆固醇合成过程中的关键酶HMGCR,而这一酶也是他汀类降胆固醇药物的作用靶点。研究人员还观察到,十五酸在减少胆固醇合成的同时,有助于肝脏清除血液中的“坏胆固醇”。
在动脉粥样硬化小鼠模型中,补充十五酸改善了血脂水平,并减少了动脉中的斑块。当研究人员削弱这种肠道细菌产生十五酸的能力后,细菌对小鼠的保护作用也明显减弱。研究团队还分析了人群样本,发现血脂异常人群与健康人群的十五酸水平存在差异,且十五酸水平与多项心血管代谢指标相关。
来自中山大学中山医学院与深圳湾实验室的研究人员通过合作,将肠道细菌、天然活性分子和心血管代谢研究连接起来。
“人体肠道就像一个庞大的天然药厂,肠道微生物每天都在产生大量小分子。我们希望从这些微生物中找到更多具有生物活性的天然物质。”研究团队人员表示,“发现一个分子只是第一步,还要弄清它从哪里来、怎样发挥作用,以及将来能否用于疾病干预”。
目前,团队正围绕十五酸开展进一步研究,评估其作为心血管代谢健康干预手段的潜力。研究人员强调,目前十五酸减轻动脉粥样硬化的直接证据主要来自动物实验,尚不能据此认为补充十五酸可以替代现有降脂治疗。它在人体中的实际作用、适宜剂量和长期安全性,仍需进一步研究。
从肠道细菌中寻找活性物质,再追踪它如何影响疾病,是这支深圳青年科研团队跨学科合作的一次探索。这项研究也为认识肠道微生物与心血管健康的关系提供了新的线索。