有益的腸道細(xì)菌代謝纖維以改善小鼠的心臟健康

富含纖維的飲食長期以來一直伴隨著一系列積極的結(jié)果，其中主要是健康的心臟和動脈，免受動脈粥樣硬化的破壞，與心臟病發(fā)作和中風(fēng)相關(guān)的脂肪斑塊的積累。然而，弄清楚我們吃的纖維如何保護(hù)我們的心臟一直是一個挑戰(zhàn)。

一個線索來自于理解我們的膽量對我們的健康有多種微生物群落的影響的革命。我們的微生物組幫助我們處理食物，特別是纖維。也許這些有益的微生物以某種方式將不可消化的植物部分轉(zhuǎn)化為心臟健康。但這種聯(lián)系是不確定的。

為了支持纖維與心臟健康之間的微生物聯(lián)系，威斯康星大學(xué)麥迪遜分校的研究人員已經(jīng)確定了一種特定的脂肪酸作為高纖維飲食在小鼠模型中的某些保護(hù)作用的機(jī)制。這種脂肪酸被稱為丁酸鹽，它是由消化植物纖維時腸道中的某些細(xì)菌產(chǎn)生的。

科學(xué)家們發(fā)現(xiàn)，小鼠窩藏丁酸生產(chǎn)菌羅斯氏并且還吃了高纖維飲食從少遭受動脈粥樣硬化和減少了炎癥與沒有細(xì)菌小鼠。主持Roseburia但吃低纖維飲食的小鼠沒有受到保護(hù)，因?yàn)闆]有纖維，細(xì)菌產(chǎn)生的丁酸鹽很少。

喂食緩釋形式的丁酸鹽本身的小鼠也被保護(hù)免于動脈粥樣硬化，指出該分子是纖維 - 心臟連接的關(guān)鍵仲裁者。

該研究最近發(fā)表在自然微生物學(xué)雜志上，由威斯康星大學(xué)麥迪遜分校的細(xì)菌學(xué)教授Federico Rey和博士后研究員Kazuyuki Kasahara與威斯康星發(fā)現(xiàn)研究所，加州大學(xué)洛杉磯分校和瑞典哥德堡大學(xué)的合作者共同發(fā)表。

“動脈粥樣硬化在歷史上一直被認(rèn)為是一種脂質(zhì)代謝疾病，”Rey說，并指出控制這種疾病通常集中在降低血液中膽固醇和其他脂肪的水平。“但在過去的幾十年里，它被修改為一種慢性炎癥性疾病。”

因此，減少動脈粥樣硬化的關(guān)鍵可能是減少整體炎癥，特別是在血液中。保持炎癥下降部分取決于具有強(qiáng)烈的腸道屏障。

“腸道的一個重要功能是將我們友好的細(xì)菌保持在一定距離，”Kasahara說。

當(dāng)炎癥分子脫離有益細(xì)菌并從腸道滲出并進(jìn)入血液時，它們可引發(fā)廣泛的炎癥。為了保持這些分子的存在，健康的腸道細(xì)胞彼此形成強(qiáng)烈的附著，形成完整的屏障。但這種依戀可以被打破。

“當(dāng)這種附件松動時，腸道就會變得疏通，”雷伊說。漏出的內(nèi)臟導(dǎo)致更多的炎癥。

為了研究丁酸鹽對腸道和動脈粥樣硬化的影響，Kasahara定殖了具有特定細(xì)菌群的無菌小鼠，無論是否有產(chǎn)丁酸鹽的Roseburia。然后給這些小鼠喂食富含或缺乏纖維的飲食，Roseburia加工成丁酸鹽。

研究人員發(fā)現(xiàn)，寄主Roseburia的小鼠幾種炎癥標(biāo)志物水平較低，動脈粥樣硬化程度降低 - 但只有當(dāng)他們吃高纖維飲食時才會這樣。如果沒有纖維，玫瑰花的水平就會急劇下降，小鼠也不會受到動脈粥樣硬化的保護(hù)。研究人員使用遺傳上易受動脈粥樣硬化影響的小鼠，因?yàn)樾∈蟛粫匀话l(fā)病。

為了確定丁酸鹽是否是Roseburia保護(hù)作用的真正原因，Kasahara將脂肪酸喂給沒有任何丁酸鹽產(chǎn)生細(xì)菌的小鼠。由于純丁酸鹽會迅速被上腸細(xì)胞吸收，因此Kasahara給小鼠喂食了一種緩釋版本，使其在下腸道中完好無損。

緩釋丁酸鹽使脂肪斑塊的程度減少了約三分之一，并減少了炎癥和動脈粥樣硬化的其他標(biāo)志物，這表明脂肪酸是玫瑰花的抗動脈粥樣硬化作用的主要成分。

以前的研究表明，患有心血管疾病的人的玫瑰紅和其他產(chǎn)丁酸菌的細(xì)菌含量較低。這項(xiàng)新研究是首批確定膳食纖維，微生物組和健康之間之前神秘聯(lián)系的明確原因的研究之一。然而，研究人員警告說，結(jié)果并不是指丁酸作為一種新的，簡單的心臟健康補(bǔ)充劑 - 來自全食物的纖維似乎仍然是支持健康腸道的理想方式。

至少，這就是Rey多年來研究纖維對健康影響的研究。

“我的妻子給了我一個艱難的時間，因?yàn)槲屹I的每一塊面包都是發(fā)芽的，高纖維，全谷物，”他說。“我早上吃燕麥片。”

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