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第三军医大学揭开白藜芦醇养生、抗动脉硬化、心脏病 心血管之谜
Ming-liang Chen 来源:《mBio》 / 2016-12-07



每天喝一杯红酒是许多人保护心血管的养生之道。红酒的这种功效主要来自于一种备受关注的抗氧化剂——白藜芦醇(resveratrol)。白藜芦醇是一种非黄酮类的酚类物质,存在于红葡萄皮、花生和一些浆果中。十多年来白藜芦醇一直是相关领域的研究热点,但科学家们至今还没有完全阐明它的作用机制。


第三军医大学的研究团队最近揭示了白藜芦醇抗动脉粥样硬化的一个关键机制。他们发现白藜芦醇通过改变肠道微生物组来降低心脏病风险。这一重要成果发表在四月五日的mBio杂志上,文章通讯作者是第三军医大学的糜漫天(Man-tian Mi)教授。


心血管疾病是发达国家成人死亡的主要原因,在发展中国家的发病率也不断增长。近年来人们发现,肠道微生物组在动脉斑块的形成中起到了一定的作用。动脉粥样硬化与消耗大量胆碱、肉碱等营养物质有关,肠道菌将这些物质转变为三甲胺(TMA),随后TMA被宿主的酶转化为代谢物氧化三甲胺(TMAO)。TMAO会加速动物模型的动脉硬化,而且与人类心脏病风险增加有关。


那么,
白藜芦醇的心血管保护作用是否与肠道微生物组有关呢?第三军医大学的研究人员就此进行了深入研究。小鼠实验表明,白藜芦醇能抑制肠道菌的TMA生产,降低氧化三甲胺(TMAO)的水平。

“白藜芦醇能够重塑小鼠的肠道菌群,包括提高拟杆菌—厚壁菌的比例,显著抑制普雷沃菌的生长,增加拟杆菌、乳酸杆菌、双歧杆菌和Akkermansi的相对丰度,”糜漫天教授指出。“白藜芦醇通过重塑肠道菌群抑制TMA形成,进而减少TMAO。”这意味着,有一种没有任何副作用的天然多酚可以治疗心血管疾病。此外,对肠道菌群进行药物或饮食干预,有望帮助人们降低心血管疾病风险。

白藜芦醇被认为能在多种疾病中起到有益作用,例如糖尿病、肥胖症、心血管疾病、阿尔茨海默症、帕金森症、白内障、骨质疏松、肌萎缩、睡眠障碍、炎症性疾病等。还有研究指出白藜芦醇可以延年益寿。


Nature杂志发表的一项
研究证实,白藜芦醇可以有力激活人类细胞的一种应激反应。他们发现,低剂量的白藜芦醇可以显著激活TyrRS-PARP-1信号通路,这一通路在进化上相当古老。这项研究揭开了白藜芦醇的神秘机制,有助于消除此前的诸多争议。研究人员指出,适当饮用几杯富含白藜芦醇的红酒,就可以为人体提供足够的白藜芦醇引发保护性应答。


激素能够在糖尿病、肥胖症等疾病中起到有益的作用,但这种激素也会增加癌症风险。Scripps研究所(TSRI)的科学家们发现,白藜芦醇可以起到与雌激素类似的效果,而且不会刺激细胞增殖。他们在eLife杂志上发表文章指出,白藜芦醇能够与雌激素受体结合,在不刺激细胞增殖的情况下,控制机体的炎症应答。这一特性使其有望成为新药开发的理想模型。

 

前不久科学家们还发现,对微生物组用药可以治疗心脏病。Cell杂志发表的这项研究显示,地中海式饮食通过改变肠道菌的活性来发挥健康效应。膳食补充一种在红酒和橄榄油中含量丰富的天然化合物,可以防止小鼠肠道菌将不健康食品转化为堵塞动脉的代谢副产品。研究人员在此基础上开发了首个干涉肠道菌代谢活性的药物,这种药物有望治疗人类的心脏病。

 

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Resveratrol Attenuates Trimethylamine-N-Oxide (TMAO) Induced Atherosclerosis by Regulating  TMAO  Synthesis and Bile Acid Metabolism via Remodeling  of  the  Gut  Microbiota
      
Abstract: The gut microbiota is found to be strongly associated with atherosclerosis (AS). Resveratrol (RSV) is a natural phytoalexin with anti-AS effects; however, its mechanisms of action remain unclear. Therefore, we sought to determine whether the anti-AS effects of RSV were related to changes in the gut microbiota. We found that RSV attenuated trimethylamine-N-oxide (TMAO) - induced AS in ApoE−/− mice.  Meanwhile, RSV decreased TMAO levels by inhibiting commensal microbial trimethylamine (TMA) production via gut microbiota remodeling in mice. Moreover, RSV increased levels of the generaLactobacillus and Bifidobacterium, which increased the bile salt hydrolase activity, thereby enhancing bile acid (BA) deconjugation and fecal excretion in C57BL/6J and ApoE−/− mice. This was associated with a decrease in ileal BA content, repression of the enterohepatic farnesoid X receptor (FXR)-fibroblast growth factor 15 (FGF15) axis, and increased cholesterol 7a-hydroxylase (CYP7A1) expression and hepatic BA neosynthesis. An FXR antagonist had the same effect on FGF15 and CYP7A1 expression as RSV, while an FXR agonist abolished RSV-induced alterations in FGF15 and CYP7A1 expression. In mice treated with antibiotics, RSV neither decreased TMAO levels nor increased hepatic BA synthesis. Additionally, RSV-induced inhibition of TMAO-caused AS was also markedly abolished by antibiotics. In conclusion, RSV attenuated TMAO-induced AS by decreasing TMAO levels and increasing hepatic BA neosynthesis via gut microbiota remodeling, and the BA neosynthesis was partially mediated through the enterohepatic FXR-FGF15 axis.


 

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