生活在消化道的数千种细菌中,科学家知道其中只有极少数直接影响人类康健。现在,麻省理工大学、哈佛大学和哈佛大学博德研究所的研究人员发现了一组肠道细菌,它们能够代谢足够的胆固醇,从而可能影响人们的新陈代谢。

肠道内有这些细菌的人血液中胆固醇水平低于没有这些细菌的人。这一发现表明晰一个可能的缘故原由,为什么有些人可以在饮食中摄入更多的胆固醇,而对他们的血液胆固醇水平的影响微乎其微。它还表示,通过饮食、益生菌或其他治疗方式,增添这些细菌的数目,也许有一天是辅助降低胆固醇水平的有用方式。

这项研究为若何行使微生物基因和酶来控制新陈代谢和影响人类康健提供了一个路线图。从差别个体胆固醇水平差别的缘故原由来看,微生物群是一个谜。

细菌能代谢胆固醇的看法并不是一个新的看法;在20世纪初,科学家们报道了细菌的存在,这种细菌可以通过化学方式将胆固醇转化为一种叫做黄连醇的化合物。在老鼠、狒狒、猪,甚至人类的内脏中都发现了发生粪烷醇的细菌,但对这些细菌的生物学特征知之甚少。

很长一段时间以来,人们都知道一些肠道细菌可以从胆固醇中形成粪酚,但不知道是哪种细菌在做这件事,也不知道它们是若何做的。

研究人员想知道这些细菌和血液胆固醇水平之间是否有联系。然则,星散胆固醇代谢细菌并在实验室中培育它们被证实是难题的,在人类微生物中发现的许多物种在实验室中很难培育。

相反,研究小组转向大型微生物数据集,挖掘可能与胆固醇代谢有关的基因。研究人员剖析了美国3097人的肠道微生物群,并对这些微生物群中发现的近600万个微生物基因举行了测序。在微生物组样本中,625份还包罗粪便中发现的粪烷醇水平的信息。

研究小组寻找的细菌基因只存在于排泄黄连醇的人身上,而且与编码与胆固醇代谢功效相似的酶基因相似。这使得研究人员只找到了四个可能与剖析胆固醇有关的基因。

从那时最先,研究人员在实验室中对细菌举行基因革新,以发生四种感兴趣的酶中的每一种。他们发现了一种能代谢胆固醇的基因,他们称之为肠道粪便代谢A(IsmA)。在基因数据中显示,这种基因存在于少数微生物群相关细菌中。

研究小组发现,在他们的微生物群中携带IsmA基因的人在粪便中排挤的胆固醇比不携带该基因的人少55%~75%。此外,携带IsmA基因的人血液中的胆固醇水平平均比那些在其微生物群中没有IsmA基因拷贝的人低0.15mmol/L(2.7mg/dL)。这比人类基因如HMGCR和PCSK9对血液胆固醇的平均影响更大,这些基因已知能改变人高胆固醇水平的风险,而且是FDA批准的一些胆固醇药物的靶点。

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