肠道微生物与人体健康密切相关,它们通过产生并释放多种化学物质影响宿主的生理功能。近期,科学家开发出一种新型非致死性疗法,通过靶向肠道微生物的特定代谢通路,在不杀伤细菌的前提下降低血栓风险,从而改善心脏健康。该研究于8月6日发表在《自然·医学》(Nature Medicine)上,题为“Development of a gut microbe–targeted nonlethal therapeutic to inhibit thrombosis potential”。
肠道菌代谢产物TMAO与心血管疾病
来自克利夫兰诊所的Stanley Hazen博士团队聚焦于一种由肠道细菌分泌的代谢物——三甲胺N-氧化物(TMAO)。TMAO由肠道细菌分解胆碱、卵磷脂和肉碱产生,这些物质在蛋黄、红肉等高脂肪食物中含量丰富。先前研究表明,TMAO水平是心血管疾病(包括中风和心脏病)风险的强预测因子,其机制在于TMAO可增加血小板活性,促进血栓形成。高水平的TMAO与动脉粥样硬化、心肌梗死和卒中风险增加密切相关。
给细菌“下药”:胆碱类似物抑制TMAO生成
研究团队设计了一种胆碱类似物,其结构类似于胆碱,细菌易将其作为能量来源吸收。一旦进入细菌,该类似物通过抑制胆碱利用蛋白C(CutC)来阻断TMAO的产生。在动物模型中,单次口服剂量可使TMAO水平降低长达3天,同时降低血小板活性,并阻止动脉损伤后的过度血栓形成。重要的是,与传统抗血栓药物(如阿司匹林或氯吡格雷)不同,该抑制剂不会增加出血风险,这为心血管疾病患者提供了更安全的治疗选择。
新颖的非致死性策略
该方法不杀死肠道细菌,仅剥夺其产生TMAO的能力,避免了抗生素对有益菌群的破坏。Stanley Hazen表示:“据我们所知,这是迄今为止为改变疾病过程而靶向微生物的最有效方法,且无明显毒副作用。” 研究团队计划进一步探索该策略,以靶向其他肠道微生物通路,最终造福人类。这一发现为心血管疾病的预防和治疗开辟了全新途径,也凸显了肠道菌群作为药物靶点的巨大潜力。
参考文献
1. Development of a gut microbe–targeted nonlethal therapeutic to inhibit thrombosis potential. Nature Medicine, 2024.