郑乐民等NC突破：加剧心脏肥大的肠菌代谢物 | 热心肠日报

今天是第2131期日报。

郑乐民+汪道文等Nature子刊：肠道菌群代谢物TMAVA加剧心脏肥大

Nature Communications[IF:14.919]

① 肠道菌群（如粪肠球菌）可将TML代谢为TMAVA，在1657人的前瞻性心衰队列中，较高的TMAVA水平与心源性死亡等不良结局相关；② 补充TMAVA加剧了高脂喂养小鼠的心脏肥大和功能障碍；③ 机制上，TMAVA抑制肉碱的合成和摄取，导致心肌的脂肪酸氧化减少、脂质积累及脂毒性，伴随线粒体结构改变和功能障碍；④ BBOX（合成肉碱的酶）缺陷型小鼠的表型与补充TMAVA的小鼠相似，提示TMAVA通过抑制BBOX发挥作用；⑤ 补充肉碱可逆转TMAVA诱导的小鼠心脏肥大。

Gut microbiota production of trimethyl-5-aminovaleric acid reduces fatty acid oxidation and accelerates cardiac hypertrophy
04-08, doi: 10.1038/s41467-022-29060-7

【主编评语】心脏肥大是心衰疾病进展中的一个早期信号，也是后续心脏疾病和相关死亡的危险因素。肠道菌群可以通过其代谢产物影响心脏功能，然而影响心脏肥大的菌群代谢产物尚不清楚。北京大学郑乐民团队与华中科技大学汪道文团队合作在Nature Communications发表最新研究，发现肠道菌群衍生代谢物三甲基-5-氨基戊酸（TMAVA）是心脏肥大疾病进展中的一个关键的决定性因素，并揭示了其背后的生物学机制，表明TMAVA通过抑制肉碱合成和后续的脂肪酸氧化来促进心肌肥大。这些发现为心脏肥大的预防和干预提供了新思路。（@mildbreeze）

Cell：合成生物学方法新突破，助力挖掘微生物组代谢物

Cell[IF:41.582]

① 开发一种基于计算-实验的合成生物学方法，用于鉴定和表征生物合成通路；② 主要步骤包括：计算机鉴定生物合成基因簇→计算机辅助设计在细菌和真核微生物中都能表达的合成遗传元件→转入到多样化的微生物中→鉴定对应的代谢物→分析其结构和功能；③ 用该方法从人体共生菌惰性乳杆菌中发现了一类核苷酸代谢物tyrocitabine，对这类代谢物及其合成通路的分析表明其有原酸酯-磷酸盐结构，能抑制蛋白质翻译，且tRNA合成酶参与了其生物合成。

Cross-kingdom expression of synthetic genetic elements promotes discovery of metabolites in the human microbiome
04-01, doi: 10.1016/j.cell.2022.03.008

【主编评语】微生物生成的天然产物是一座仍待挖掘的巨大宝库，这些天然产物的生成依赖于微生物编码的生物合成基因簇（BGC）。然而，目前对BGC的研究仍然存在多方面的技术难题，阻碍了对微生物天然产物的挖掘。Cell最新发表的论文报道了一种新方法，可以设计能在多样化的细菌和真核微生物中实现跨界表达的遗传元件，可用于发现和表征微生物组中的天然产物及其生物合成通路。（@mildbreeze）

国内团队：肠道菌群可影响心肌梗死患者对替格瑞洛的反应性

eLife[IF:8.14]

① 招募65名血小板高反应性（HPR）患者和90名正常血小板反应性 （NPR）对照人群探究替格瑞洛在经皮冠状动脉介入治疗后反应不佳的机制；② 给药后，HPR组替格瑞洛及其代谢产物的血浆浓度低于对照组；③ 两组之间的替格瑞洛转运蛋白ABCB1基因型无显著差异；④ HPR患者肠道菌群的丰富度和多样性更高；⑤ 以差异丰度细菌建立的随机森林模型可较准确预测HPR（AUC=0.807）；⑥ 将HPR供体的肠道菌群移植到菌群缺失小鼠体内明显降低了替格瑞洛的血浆浓度。

Gut microbiota induces high platelet response in patients with ST segment elevation myocardial infarction after ticagrelor treatment
03-08, doi: 10.7554/eLife.70240

【主编评语】在全球范围内，缺血性心脏病是引起死亡最常见的单一原因，且其发病率正在增加。ST段抬高型心肌梗死（STEMI）是有ST段抬高的心肌梗死的心电图表现，以红色血栓为主，即红细胞形成血块进而发生堵塞或栓塞，血管短时间内缺血缺氧，造成心肌细胞坏死。替格瑞洛（Ticagrelor）是治疗急性STEMI的一线药物。然而，约20%服用替格瑞洛的STEMI患者表现出延迟反应，其机制尚不清楚。沈阳军区总医院的韩雅玲团队发表在eLife上的一项研究比较了血小板高反应性患者和健康人的替格瑞洛反应和肠道菌群特征差异，表明肠道菌群失调可能是替格瑞洛治疗STEMI患者HPR的重要机制，而调节肠道菌群是治疗STEMI的一种潜在策略。（@EADGBE）

膳食纤维强化食物对心血管代谢健康的好处（综述）

Critical Reviews in Food Science and Nutrition[IF:11.176]

① 本项荟萃分析包含31项随机对照试验，发现膳食纤维强化食品可显著降低体重、体脂、总胆固醇、低密度脂蛋白胆固醇、甘油三酯、空腹血糖和糖化血红蛋白；② 亚组分析显示可溶性纤维显著降低甘油三酯和胰岛素，而不可溶性纤维显著降低体重、BMI和糖化血红蛋白；③ 膳食纤维添加于固体/半固体食物比液体食物有更好健康效益；④ 每天从强化食品中摄入膳食纤维＜15克相比≥15克，可带来更大的健康效果，但摄入量与腰围存在剂量反应性负相关。

Impact of fiber-fortified food consumption on anthropometric measurements and cardiometabolic outcomes: A systematic review, meta-analyses, and meta-regressions of randomized controlled trials
03-25, doi: 10.1080/10408398.2022.2053658

【主编评语】近期发表于Critical Reviews in Food Science and Nutrition的一篇综述表明食用膳食纤维强化食品改善了人体测量指标和心脏代谢结局。值得注意的是，本荟萃发现从强化食品中每天摄入<15克相比≥15克的膳食纤维对健康的益处更大，可能是在纤维含量高得多的产品中，为了弥补其适口性的下降，在食品中添加了更多的糖和（或）脂肪而使摄入卡路里更多。这也提醒我们，在关注某类营养素如膳食纤维的健康效益时，也要注意其他营养素随之变动带来的正面或负面的健康影响。（@临床营养陈彬林）

上海交大：大蒜对心血管风险因素的影响

Critical Reviews in Food Science and Nutrition[IF:11.176]

① 纳入22项随机对照试验进行荟萃分析，总结大蒜摄入与心血管风险因素之间的关联；② 共涉及1333名受试者，其中752名摄入大蒜，581名摄入安慰剂；③ 摄入大蒜可显著降低总胆固醇及LDL胆固醇的水平，尤其是在心血管疾病患者中进行低剂量（＜1100mg大蒜提取物）的长期干预（＞90天），但对甘油三酯无显著影响；④ 摄入大蒜可显著降低IL-6及TNF-α的水平；⑤ 摄入大蒜对同型半胱氨酸、血糖、CRP等指标无显著影响。

The association of garlic intake and cardiovascular risk factors: A systematic review and meta-analysis
03-29, doi: 10.1080/10408398.2022.2053657

【主编评语】上海交通大学的王慧团队与Xiaonan Wang团队在Critical Reviews in Food Science and Nutrition上发表的一项荟萃分析结果，总结了22项随机对照试验的数据后发现，摄入大蒜可显著降低总胆固醇及LDL胆固醇的水平，并可降低IL-6及TNF-α的水平。（@aluba）

张和平团队：乳双歧杆菌Probio-M8辅助治疗冠心病为患者带来额外益处

mSystems[IF:6.496]

① 纳入60名冠心病患者随机分为益生菌组（他汀类药物+美托洛尔+Probio-M8）和安慰剂组（他汀类药物+美托洛尔+安慰剂），干预持续6个月；② 药物治疗可显著缓解患者心绞痛、焦虑和抑郁症状，降低LDL-C和IL-6水平，而Probio-M8辅助治疗对患者冠心病症状的改善更明显；③ 相比于安慰剂组，Probio-M8干预显著增加患者肠道多种有益菌丰度，部分活性代谢物显著富集；④ Probio-M8干预显著增加患者血清中丝氨酸和甘氨酸水平，降低了氧化三甲胺水平。

Bifidobacterium lactis Probio-M8 Adjuvant Treatment Confers Added Benefits to Patients with Coronary Artery Disease via Target Modulation of the Gut-Heart/-Brain Axes
03-28, doi: 10.1128/msystems.00100-22

【主编评语】冠心病（CAD）是一种常见的心血管疾病，他汀类药物已被广泛应用于治疗血脂异常和动脉粥样硬化等疾病，但会产生严重的副作用。近年来，研究发现益生菌疗法或可成为预防和改善CAD症状的一种新型治疗策略。且多项研究已经证明，他汀类药物和益生菌都能有效改善CAD相关症状，但关于两者联合使用效果的研究非常有限。近日，内蒙古农业大学张和平团队与合作者设计了一项随机、双盲、安慰剂对照试验，探究了益生菌辅助常规药物对CAD治疗的协同效应，相关成果发表于mSystems。研究发现与传统治疗方案相比，益生菌Probio-M8联合治疗对CAD患者治疗效果更明显，其有益作用可能是通过增加肠道中有益物种丰度，降低血清中TMAO/TMA水平，调节特定氨基酸等代谢物水平，进而调控了肠-心轴、肠-脑轴等多种途径实现的。总之，该研究支持了益生菌与传统疗法协同可有效减轻CAD等内脏/心脏相关疾病的症状。（@九卿臣）

肠道菌群与大脑奖赏回路互作干预肥胖

Gut Microbes[IF:10.245]

① 287名肥胖和非肥胖个体参加16S rRNA基因测序，发现亚洲人的α和β多样性和其他种族存在差异，菌群的组成与标准美国饮食相关；② 菌群的多样性和组成因肥胖而异，肥胖与普氏菌/拟杆菌（P/B）比例升高和粪便色氨酸降低有关；③ 肥胖与左伏隔核中心性（大脑奖赏中心）呈正相关，与脑干中介中心性呈负相关；④ 西班牙裔、吃标准美国饮食、具有高P/B比和高伏隔核中心性都是肥胖的独立危险因素；⑤ BMI和脑-肠-菌群（BGM）轴之间存在显着的交互作用。

Obesity is associated with a distinct brain-gut microbiome signature that connects Prevotella and Bacteroides to the brain's reward center
03-20, doi: 10.1080/19490976.2022.2051999

【主编评语】肠道菌群与肥胖密切相关，但是这其中与大脑奖赏回路的关系尚不可知。本文利用肥胖或非肥胖个体的粪便样本，探究了肠道菌群协同大脑奖赏回路与肥胖的相关性。研究结果显示，肠脑轴与机体BMI存在明显的交互作用。（@Bingbing）

睡眠不足或可造成“大肚腩”

Journal of the American College of Cardiology[IF:24.094]

① 研究纳入12名健康、非肥胖个体，进行为期21天的实验睡眠诱导的随机对照交叉实验，过程中不限制食物摄入；② 和对照组相比，睡眠限制参与者摄入更多热量，包括蛋白质和脂肪摄入的增加，且增重更多；③ 同时，睡眠限制可以显著增加皮下和内脏腹部脂肪积累；④ 但是，睡眠限制对总体脂并无影响，且总腹部脂肪也只在睡眠限制过程中增加；⑤ 睡眠限制协同自由进食可以促进能量摄入，但不影响能量消耗；⑥ 由此可见，睡眠限制可以增加腹部内脏性肥胖。

Effects of Experimental Sleep Restriction on Energy Intake, Energy Expenditure, and Visceral Obesity
03-28, doi: 10.1016/j.jacc.2022.01.038

【主编评语】睡眠不足会引发肥胖风险，但是具体影响机体哪些部位的脂肪并不清楚。本文利用实验性睡眠诱导健康、非肥胖群体，探究睡眠限制对机体脂肪及分布的影响。研究结果显示，睡眠不足最容易导致腹部内脏脂肪增加。（@Bingbing）

萝卜硫素逆转瘦素抵抗而减轻肥胖

eLife[IF:8.14]

① 萝卜硫素通过抑制食物摄入、阻止脂肪酸合成和促进脂肪氧化，减轻了高脂饮食喂养的野生型小鼠的肥胖；② 萝卜硫素不降低正常喂养瘦型小鼠的体重和食物摄入量，但与外源瘦素共用时，会诱发瘦型小鼠厌食反应；③ 瘦素缺乏小鼠和瘦素受体突变小鼠对萝卜硫素的减重作用表现出抗性，表明萝卜硫素的抗肥胖作用需要有功能性瘦素受体信号转导；④ 骨骼肌是萝卜硫素最显著的作用部位，其NRF2活化减少了体内ROS累积，减轻了炎症，最终改善了瘦素抵抗。

Sulforaphane reduces obesity by reversing leptin resistance
03-24, doi: 10.7554/eLife.67368

【主编评语】肥胖患病率在全球范围内逐渐升高，导致患者生活质量下降和医疗费用增加。肥胖通常伴有全身性低度炎症和活性氧（ROS）积累，核因子E2相关因子2（NRF2）是氧化还原稳态的主要调节因子，近期发表于eLife的一项动物研究发现，天然异硫氰酸盐和强效的NRF2激活物——萝卜硫素（腹腔注射5mg/kg.d）主要通过（但不完全依赖于）NRF2的机制减轻高脂饮食诱导的肥胖，其抗肥胖作用需要功能性瘦素受体信号转导和高瘦素血症。但萝卜硫素在外周组织的作用如何影响中枢瘦素敏感性并最终导致减重还需进一步研究。（@临床营养陈彬林）

感谢本期日报的创作者：mildbreeze，Dr.Smile，临床营养陈彬林，aluba，九卿臣，danny，Bingbing

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