鑒定出能調(diào)節(jié)膽固醇水平的腸道細(xì)菌

相信大家對膽固醇已經(jīng)很熟悉了，它是血液中呈蠟狀存在的脂質(zhì)。膽固醇很容易在體內(nèi)產(chǎn)生，或從飲食中獲得，或通過肝臟從頭生物合成獲得。適量的膽固醇可以幫助動(dòng)物在肝臟中產(chǎn)生膽汁、維生素D和激素，并構(gòu)建健康的細(xì)胞壁。但過量攝入飽和脂肪 （多來自紅肉、加工肉、動(dòng)物內(nèi)臟等） 和反式脂肪會導(dǎo)致肝臟過度產(chǎn)生膽固醇，然后膽固醇會沉積在血管壁上，并逐漸形成斑塊，從而增加了心腦血管疾病的風(fēng)險(xiǎn)。 

此前有研究發(fā)現(xiàn)，腸道菌群也在宿主相關(guān)的膽固醇生物學(xué)中發(fā)揮了作用，并表征了腸道微生物將膽固醇轉(zhuǎn)化為名為 coprostanol 的化合物。人類受試者糞便中 coprostanol 豐度增加與健康的脂質(zhì)譜有關(guān)。然而，負(fù)責(zé)與膳食膽固醇相互作用的腸道細(xì)菌菌種身份仍難以捉摸。 為了找到它們，在這項(xiàng)新研究中，該團(tuán)隊(duì)使用了他們新開發(fā)的生物正交標(biāo)記排序序列光譜法 （BOSSS） 。該方法可以讓研究人員追蹤哪些腸道細(xì)菌正在與膽固醇相互作用，然后通過流式細(xì)胞熒光分選 （FACS） 將與膽固醇相互作用的細(xì)菌從不發(fā)生作用的腸道細(xì)菌中分離出來，并且可以從化學(xué)過程中發(fā)現(xiàn)與膽固醇相互作用的細(xì)菌產(chǎn)生了哪些分子。

通過BOSSS技術(shù)，研究人員發(fā)現(xiàn)擬桿菌屬 （Bacteroides spp.） 就是代謝膽固醇的特定菌種，并確定 BT_0416 是擬桿菌屬成員 B.thetaiotaomicron 中負(fù)責(zé)將膽固醇轉(zhuǎn)化為膽固醇-3-硫酸鹽 （Cholesterol-3-sulfate） 的酶。 膽固醇硫酸鹽是人體中重要的類固醇硫酸酯，發(fā)揮多種重要的生理作用。研究人員指出，雖然還需要更多研究，但早期的線索已表明，膽固醇硫酸鹽是涉及嬰兒健康和發(fā)育、調(diào)節(jié)免疫細(xì)胞和消化等一系列生物途徑的信號分子。 隨后，研究人員為無菌小鼠定植了缺乏BT_0416酶的工程 B.thetaiotaomicron 菌株。

實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示，這些小鼠的腸道菌群不能產(chǎn)生膽固醇硫酸鹽；而定植正常B.thetaiotaomicron 的無菌小鼠腸道可以產(chǎn)生膽固醇硫酸鹽。而且，在小鼠體內(nèi)，B.thetaiotaomicron 有助于調(diào)節(jié)血液中的膽固醇水平。 長期以來，飲食、外源生物和微生物衍生代謝產(chǎn)物的硫酸鹽化一直被認(rèn)為是由肝臟解毒驅(qū)動(dòng)的宿主過程；但這項(xiàng)研究揭示了一個(gè)以前未被表征的由腸道細(xì)菌硫酸鹽化外源代謝物的例子。 

研究人員表示，雖然大多數(shù)膽固醇是由肝臟產(chǎn)生的，但大約五分之一的膽固醇來自動(dòng)物源性食物。這一發(fā)現(xiàn)對母乳提供適當(dāng)營養(yǎng)的重要性具有重要的參考意義，并還有望帶來新的療法，包括有針對性的飲食、益生菌或從這些細(xì)菌產(chǎn)生的分子中提取的新藥物，所有這些都可以減少現(xiàn)有藥物帶來的一系列副作用。