肠道微生物在完成消化后残留的一种小分子可能为管理心血管疾病提供新的治疗角度。
某些肠道微生物会将组氨酸——蛋白质的组成成分之一——分解成一种名为咪唑丙酸(ImP)的小分子。在一项于2025年7月16日发表于《自然》(Nature)的新研究中,研究人员发现血液中ImP水平较高与早期心血管疾病之间存在关联。此外,在小鼠实验中,研究团队展示了ImP如何促进疾病发展,从而为潜在的治疗靶点提供了线索。
心血管疾病的主要诱因是动脉粥样硬化,即动脉壁中脂肪斑块的逐渐堆积。克利夫兰诊所勒纳研究所(Lerner Research Institute)的Ina Nemet表示:“当你想到动脉粥样硬化时,人们通常会想到胆固醇,而胆固醇的确在其中扮演着极其重要的角色。”她的研究方向是肠道微生物组及其对健康和疾病的影响。胆固醇是这些斑块的关键成分之一,随着斑块体积的增大,血管开口逐渐变窄,血流减少,从而导致胸痛和呼吸困难等症状。他汀类药物作为降低胆固醇的常用药物,是预防和治疗心血管疾病的主要手段。
但高胆固醇和其他已知的心血管风险因素并不能解释所有病例。Nemet表示:“因此研究人员一直在寻找其他致病因素,ImP可能是其中之一。”此前ImP已被发现与糖尿病和晚期心血管疾病相关。这项发表于《自然》的研究不仅将ImP与人类早期疾病联系起来,还在小鼠模型中揭示了ImP影响斑块形成的方式以及如何阻断其影响。
研究人员通过分析人体血管影像寻找早期心血管疾病的迹象。斑块的积累通常在无声无息中进行了一段时间,往往在出现症状或发生心脏病发作后才被发现。与约600名未患早期疾病的个体相比,在控制了年龄和家族史等因素后,约1,600名早期患者体内的ImP水平更高。
研究团队发现,在小鼠中,ImP通过吸引免疫细胞来促进斑块形成,这些免疫细胞引发炎症并最终成为斑块的一部分。但ImP并未影响小鼠体内的胆固醇水平。Nemet表示,这种小分子的作用“完全与胆固醇无关”。研究人员还识别出ImP结合的细胞蛋白(即受体),并证明阻断这种相互作用可以阻止小鼠中斑块的进展。
Nemet表示:“一旦你了解了受体及其作用机制,就真正为新的治疗方法打开了大门。”
在ImP之前,已有研究发现另一种由肠道微生物分解产生的化学物质——三甲胺氧化物(TMAO)——也会影响人类健康。TMAO通常在人们食用肉类或摄入能量饮料后生成,也与心血管疾病风险升高相关。
关于Aimee Cunningham
Aimee Cunningham 是一名生物医学撰稿人,拥有纽约大学科学新闻学硕士学位。
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