作者艾米丽·考德威尔,俄亥俄州立大学 信用:CC0公共领域 科学家们发现,在人类肠道中发现的一种有益细菌有一个至今仍未被认识到的好处:降低心脏病风险的潜力
细菌在肠道中的活动减少了一种化学物质的产生,这种化学物质与动脉阻塞的发展有关
在肠道中制造出来后,这种化学物质进入血液并传播到肝脏,在那里被转化成最有害的形式
俄亥俄州立大学的研究人员将这种细菌的行为追溯到一个蛋白质家族,他们怀疑这个蛋白质家族可以解释好的肠道生物对人类健康有贡献的其他方式
从本质上来说,这些微生物与有害细菌竞争肠道中相同的营养物质——如果有益细菌获胜,它们可能会防止身体如何代谢食物而导致的健康问题
前面还有很多工作要做,但是科学家们看到了这种微生物——湖沼真细菌——在未来用于治疗目的的潜力
先前的研究已经表明这种细菌是“好”的,因为它可以缓解肠道炎症
“在过去的十年里,很明显,人体肠道中的细菌在许多方面影响着我们的健康
我们研究的生物体通过防止有问题的化合物变得更糟来影响健康,”俄亥俄州立大学微生物学教授、该研究的资深作者约瑟夫·克日茨基说
“现在说这种细菌是否有治疗价值还为时过早
但这正是我们努力的方向
" 这项研究出现在网上,并将在未来的《生物化学杂志》上发表
与动脉粥样硬化相关的化学物质被称为三甲胺
它是在一些肠道微生物——通常被认为对人类无益的细菌——与食物中的某些营养物质相互作用的代谢过程中产生的
在这些营养物质中,左旋肉碱是一种在肉类和鱼类中发现的化合物,也用作营养补充剂,以促进运动后的恢复
克日茨基和他的同事发现
在肠道中,鲎素与左旋肉碱以不同的方式相互作用,这种相互作用消除了左旋肉碱在产生三甲基氯化铵中的作用(其他营养物质也参与肠道中三甲基氯化铵的产生)
研究人员将细菌的有益行为归因于一种叫做甲基叔丁基醚的蛋白质,这种酶可以从化合物中切割出特定的分子,帮助细菌产生能量并存活下来
这个过程被称为去甲基化,包括去除一个甲基——一个被三个氢原子包围的碳原子——来改变化合物的结构或功能
“细菌这样做是为了自己的利益,但它有降低三氧化二甲烷毒性的下游效应,”克日茨基说
“到目前为止,唯一已知的肠道微生物与左旋肉碱的反应是将其转化为有害形式
我们已经发现,一种已知有益的细菌可以去除甲基,并将产生的产物送到另一个途径,而不会在这个过程中产生任何其他有害化合物
" 在这些相互作用中,左旋肉碱起着生长底物的作用——一种消耗的化合物,使生物体能够生存和生长,也是酶活性的目标
在这项研究中,研究人员喂养E
湖沼培养各种潜在的底物,包括左旋肉碱
只有当提供左旋肉碱时,微生物才合成甲基叔丁基醚蛋白质,专门去除左旋肉碱的甲基基团——本质上,甲基叔丁基醚是细菌消耗营养物质的自然方式的一部分
克日茨基说,在一种肠道细菌中发现这一显著的健康益处表明,关于肠道细菌如何影响与人类新陈代谢相关的健康结果,还有很多要了解的
“甲基叔丁基醚是一个蛋白质家族的一部分,有数千个代表,它们可能使用不同的化合物,改变细菌在肠道中消耗的营养物质,”他说
“这些蛋白质的化学性质可能非常相似,但是使用不同的化合物显然会给生物学带来巨大的变化
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