在动物实验中,减少“坏”肠道细菌的分子可以逆转动脉狭窄

斯克里普斯研究中心(Scripps Research)的科学家们已经开发出一种分子,这种分子可以改造肠道中的细菌群,使之处于更健康的状态。他们还通过对老鼠的实验证明,这种分子可以降低胆固醇水平,并强烈抑制动脉硬化。
科学家们报告了他们的发现自然生物技术创造了一组分子,叫做肽这可以减缓肠道细菌的不太理想的生长。在发展的老鼠中高胆固醇动脉粥样硬化从高脂肪饮食,肽有益地改变了物种的平衡肠道微生物组指的是生活在消化系统内的数万亿细菌。这种转变了胆固醇水平并大幅减缓脂肪沉积物的积累 - 症状是动脉粥样硬化的标志。
动脉粥样硬化是导致心脏病发作和中风的条件,这是人类中死亡的两个主要原因。
斯克里普斯研究所化学系教授、研究合著者Reza Ghadiri博士说:“让我们感到惊讶的是,仅仅是重塑肠道微生物群就能产生如此广泛的影响。”
肠道微生物影响我们的健康
包括数百种细菌物种的肠道微生物,很久以前演变为基本共生的一部分:细菌可以获得一个生活和充足的地方,并且作为回报,他们在很大程度上通过帮助他们消化食物来帮助他们的动物主持人。
在过去的二十年里,这些共生菌科学家们已经发现,这种微生物不仅有助于消化食物,还在新陈代谢、免疫和其他重要功能中发挥作用,这部分是由于它们产生了一种叫做代谢物的分子。
科学家还发现,这种共生关系对细菌的人类宿主也有不利影响。当人们过度使用抗生素或食用富含碳水化合物、脂肪和糖的“西方”饮食时,肠道微生物群就会发生改变,从而引发疾病。
事实上,现在看来,西方饮食所增加的肥胖、糖尿病、高血压和动脉粥样硬化的风险,部分是由于微生物群的不利变化。
该识别领导了研究人员寻找改造微生物组的方法,其目标是回滚这些不利变化以恢复良好的健康。Ghadiri和他的团队一直在研究一种方法,涉及提供小分子以杀死或减缓坏肠细菌的生长而不影响良好的肠道细菌。
“我们的方法,使用小分子称为循环肽,受到自然的启发,“Co-Sender作者Luke Leman,Ph.D.是Scripts Research的化学系助理教授。”我们的细胞自然地使用各种分子集合,包括抗菌肽来调节我们的肠道微生物数量。”
识别微生物组重新耦合器的筛选系统
在实验之前,该团队已经收集了一小部分使用化学技术制成的环肽。为了这项研究,他们建立了一个筛选系统,以确定这些肽中是否有任何一种可以通过抑制不良的肠道细菌物种来有益地重塑哺乳动物肠道微生物群。
使用遗传易受高胆固醇的小鼠,它们将动物喂养西方饮食,可迅速且可靠地产生高血液胆固醇和动脉粥样硬化,以及肠道微生物组中的不利变化。然后研究人员对动物的肠道含量进行采样并将不同的环肽施加到每个样品中。一天后,它们测序样品中的细菌DNA,以确定哪些肽在所需方向上使肠道菌片转移。
科学家们很快发现了两种肽,它们显著减缓了不良肠道细菌的生长,使物种平衡更接近于喂养健康饮食的小鼠。使用这些肽来治疗食用高脂肪西方饮食的有动脉粥样硬化倾向的小鼠,他们发现与未接受治疗的小鼠相比,动物血液中的胆固醇水平显著降低——两周后降低了约36%。他们还发现,10周后,与未接受治疗的小鼠相比,接受治疗的小鼠动脉粥样硬化斑块的面积减少了约40%。
Ghadiri说:“这些效果真的很显著。”
的环肽在该研究中使用明显与某些细菌细胞的外膜以缓慢或阻止细胞的生长相互作用。Ghadiri和他的团队一直在研究这些肽,并且已经汇集了一组数十个,对哺乳动物的细胞没有毒性。分子还通过肠道过境而不进入血液。在该研究中,将肽递送至饮用水中的小鼠,与任何不良副作用无关。
由原则证明演示而欢呼,研究人员现在测试他们的肽在糖尿病的小鼠中,另一种与不健康有关的常见条件微生物组。
进一步探索
用户评论