三甲胺

低分子量（LMW）硫醇是生命体（包括微生物）维持胞内氧化还原平衡所必需的一类小分子抗氧化剂，比如谷胱甘肽就是真核生物合成的LMW硫醇。然而，一些在宿主体内定植的细菌，包括胃部致病菌幽门螺杆菌（Hp），却缺乏LMW硫醇的生物合成途径。Hp如何在不生成LMW硫醇的情况下维持其胞内氧化还原平衡，其机理仍然不明。Cell最新发表了一项来自耶鲁大学团队的研究，发现Hp表达一种新型ABC转运体，并通过该转运体摄取宿主胃肠道中富含的一种来自饮食的LMW硫醇——麦角硫因（EGT），从而维持细菌自身的氧化还原稳态。进一步分析表明，这一机制可能在胃肠道细菌中普遍存在，且可能对宿主生理和健康造成影响。

氧化还原调节 ABC转运因子饮食-宿主-菌群互作麦角硫因膳食抗氧化剂

心血管

李菁等：发现新的产TMA肠菌，或促动脉粥样硬化

氧化三甲胺（TMAO）是一种肠源性的菌群相关代谢产物，其在宿主肝脏中合成，在心脏疾病中扮演着重要角色。前体三甲胺（TMA）的生成离不开肠道菌群的参与。肠道中的部分菌群可产生三甲胺裂解酶，将直接饮食摄入或间接生成的胆碱、甜菜碱、肉碱类和TMAO转化为TMA，后者经门脉循环进入肝脏并被黄素单加氧酶氧化生成TMAO。TMAO是包括心血管疾病在内的许多慢性疾病的潜在风险因子。来自中国药科大学的李菁、齐炼文和尚靖与团队发表在NPJ Biofilms and Microbiomes上的一项研究系统分析了人类肠道菌群中能产生TMA裂解酶的菌属，并首次报告了一个产生TMA的Lachnoclostridium属细菌L. saccharolyticum WM1，它在动脉粥样硬化患者中大量存在。因此靶向Lachnoclostridium属细菌可能成为治疗动脉粥样硬化的潜在治疗靶点。

心血管菌群-疾病关联性三甲胺三甲胺裂解酶肠道菌群

三甲胺

肠道菌群代谢产生的三甲胺促进酒精性肝病

三甲胺酒精性肝炎研究论文基础研究啮齿动物（小鼠）

肥胖

抑制肠道菌群的三甲胺生成，可调节小鼠昼夜节律，改善肥胖

eLife发表的这项研究，在小鼠中探索了肠道菌群的胆碱三甲胺裂解酶（CutC）的小分子抑制剂——碘甲基胆碱（IMC）对肥胖的改善作用，并表明菌群产生的三甲胺（TMA）可能参与对宿主昼夜节律的调控。

肥胖肠道菌群三甲胺氧化三甲胺昼夜节律

肠道菌群代谢产物

菌群相关代谢物TMA和TMAO对血脑屏障有相反的调节作用

肠道菌群和大脑之间的互作，可通过菌群代谢产物来介导。源自膳食胆碱和左旋肉碱的菌群相关甲胺类代谢产物，比如氧化三甲胺（TMAO）及其前体三甲胺（TMA），被认为与血管疾病有关，但它们对血脑屏障（BBB）的影响尚需研究。Microbiome近期发表的一项研究结合了细胞和小鼠实验，发现生理浓度的TMA和TMAO可直接作用于BBB，对BBB完整性造成相反的影响，并表明TMAO有助于抵抗炎症损伤对BBB和认知功能的不良影响。该研究强调了BBB是肠-脑轴中的一个关键界面，并拓展了关于微生物代谢物对大脑影响的认知。

肠道菌群代谢产物三甲胺氧化三甲胺肠-脑轴血脑屏障

肠道菌群代谢产物

Science：高脂饮食促肠道微生物产TMA的新机制

西方饮食模式会增加心血管疾病的患病风险。此前的研究已经表明，该饮食模式会促进胆碱的生成，而胆碱会进一步被肠道菌群代谢成三甲胺（TMA），再在肝脏中转化成氧化三甲胺（TMAO），而TMAO与心血管疾病密切相关。Science最新发表了范德堡医学大学中心和加利福尼亚大学戴维斯分校团队的合作研究，揭示了高脂饮食通过肠道菌群促进TMAO生成的一种新机制，即高脂饮食会改变宿主肠道上皮细胞的生理状态，进而影响肠道环境，促进大肠杆菌对胆碱的分解代谢，最终导致血液中TMAO水平的增加。这项研究提示我们饮食、肠道生理和肠道菌群之间存在复杂相互作用，同时提醒了我们健康饮食的重要性。

肠道菌群代谢产物饮食-宿主-菌群互作高脂饮食氧化三甲胺三甲胺

慢性肾病

抑制肠道菌群产生TMAO，或能改善慢性肾病

肠道菌群衍生代谢物氧化三甲胺（TMAO）除了与心血管疾病风险相关，还被发现与慢性肾病的发生发展存在关联。《Arteriosclerosis, Thrombosis, and Vascular Biology》近期发表研究，探究了靶向抑制菌群相关的TMAO生成对于慢性肾病中的肾功能损伤和纤维化的潜在预防作用。

慢性肾病 cardiovascular disease Fibrosis isoproterenol microbiota

结直肠癌

Nature子刊：跨越人群的大肠癌肠道菌群特征和诊断标志物

不少研究报道了肠道菌群与结直肠癌（CRC）之间的密切关系，但在不同队列和人群之间是否存在通用的菌群诊断标志物，仍需进一步探究。《Nature Medicine》刚刚上线的一项研究，对涉及5个国家人群的已报道的队列和意大利的2个新队列的粪便宏基因组数据集，进行了荟萃分析，鉴定出在不同人群间共通的CRC相关肠道菌群组成和功能特征，构建了含16个物种的CRC疾病预测模型，并在两个额外的队列数据中得到验证。该研究再次证实了，不同人群中的CRC菌群特征存在异质性，但综合分析多个队列获得的菌群标志物，能提高诊断准确性。这些发现对于用菌群标志物进行疾病诊断，以及研究菌群成员在CRC中的潜在作用，均有参考价值。

结直肠癌肠道菌群 Cancer genomics colorectal cancer Microbial communities

氧化三甲胺

天天吃红肉，菌群产物TMAO飙升

肠道菌群衍生物氧化三甲胺（TMAO）主要来自膳食肉毒碱和胆碱，TMAO水平长期升高可增加心血管疾病风险，但关于影响TMAO水平的饮食模式还缺乏研究。美国克利夫兰医学中心Stanley Hazen团队的一项最新临床研究表明，长期吃大量红肉（富含肉毒碱和胆碱）可增加TMAO生成，并减少其肾排泄，显著提高血液TMAO水平。该研究首次通过临床试验方法，揭示了膳食蛋白质来源与血液TMAO水平的关系，为常吃红肉促进心血管疾病提供了一种机制，也再次表明少吃红肉是减少心血管风险的可行手段。

氧化三甲胺饮食模式肠道菌群代谢产物三甲胺肉毒碱

细菌酶

Nature子刊：能生成胆碱的细菌酶，是潜在的代谢疾病靶点

肠道菌可将胆碱代谢为三甲胺（TMA），进而影响代谢疾病。但食物和人体中的胆碱只有少量是游离的，大部分以磷脂酰胆碱（PC）等形式存在。那么问题来了，菌群生成三甲胺所需的胆碱，是如何从PC转化而来的？除了宿主，菌群是否能“自给自足”直接将PC代谢为胆碱呢？Nature Microbiology上线的最新研究对此进行了验证，并鉴定和分析了其中的关键细菌酶——磷脂酶D，或许是与TMA有关的代谢疾病的潜在药物靶点。

细菌酶磷脂代谢肠道菌群磷脂酶D 胆碱

非酒精性脂肪肝病

Gut：NAFLD中的肠道菌群代谢物（综述）

Gut近期发表综述，详细介绍了非酒精性脂肪肝（NAFLD）中，肠道菌群衍生代谢物（三甲胺、胆汁酸、短链脂肪酸、乙醇等）对疾病进展的影响和分子机制，以及可用于NAFLD检测的潜在生物标志物，值得专业人士关注。

非酒精性脂肪肝病非酒精性脂肪肝病肠道菌群菌群衍生代谢物三甲胺

药物研发

Nature子刊：肠道菌群靶向药，有望防治心血管疾病

氧化三甲胺（TMAO）是肠道菌群衍生的代谢物，能促进血小板聚集和血栓形成，是防治动脉粥样硬化的新靶点。Nature Medicine刚刚上线的一项来自美国克利夫兰医学中心的研究，以菌群产生TMA的能力为靶，开发了一类新型药物，能在小鼠中显著降低TMA和TMAO水平、减少血栓形成。这些发现有望造福心血管疾病患者和高危群体，该研究还是以菌群特定功能为靶的药物研究的一个范例，其研发思路也可用于其它菌群相关疾病。

药物研发心血管动脉粥样硬化血栓形成肠道菌群

氧化三甲胺

魏华+余军等：植物乳杆菌ZDY04在小鼠中抑制动脉粥样硬化

氧化三甲胺是预防和治疗动脉粥样硬化的新靶点。南昌大学魏华团队和江西中医药大学余军团队合作发现，植物乳杆菌ZDY04可以通过调节肠道菌群结构，显著降低血清中氧化三甲胺和盲肠中氧化三甲胺前体的含量，并有效抑制小鼠动脉粥样硬化的发展。该发现是继小分子药物后，利用益生菌进行氧化三甲胺控制的尝试，值得相关专业人士参考。

氧化三甲胺三甲胺植物乳杆菌肠道菌群胆碱

动脉粥样硬化

JFF：或可降低动脉粥样硬化风险的菌株

这是对动物双歧杆菌乳双歧亚种LKM512株如何影响结肠三甲胺及其他动脉粥样硬化相关标志物的研究，样本数不多（甚至感觉很不够），不过一定程度说明问题，推荐阅读。

动脉粥样硬化三甲胺动物双歧杆菌 Petya T Koleva Anita L Kozyrskyj

三甲胺

ISME：肠道菌群中可利用三甲胺的古细菌

① 近期研究报道了对Methanomassiliicoccales的基因组及生化分析——一个新的存在于土壤及动物消化道中的产甲烷古细菌目；② 该古细菌目中有5个代表性OTU，在系统发生学上可分为2个进化枝；③ 在6个新的Methanomassiliicoccales基因组中，有4个拥有利用三甲胺（TMA）的基因；④ 可利用TMA的Methanomassiliicoccales的丰度与TMA生成相关的细菌基因正相关，与粪便TMA浓度负相关；⑤ 2个Methanomassiliicoccales进化枝与宿主健康状态的关联相反。

三甲胺产甲烷古细菌

心血管疾病

Circulation：一图读懂肠道菌群到底如何促进心血管疾病

这是我们之前改造的一张长图，改造后的图一目了然介绍了饮食-肠道菌群-宿主代谢-心血管疾病之间的关系，必须值得你读一读。

心血管疾病三甲胺氧化三甲胺血小板动脉粥样硬化

动脉粥样硬化

Nature Reviews：菌群到底如何影响动脉硬化？（长图+综述）

最近上线的Nature Reviews Cardiology上一篇必读综述，是近期对菌群与动脉粥样硬化介绍得最充分的文献，文好图强，热心肠先生还将其中的图翻译成了中文。强烈推荐！

动脉粥样硬化心血管疾病三甲胺氧化三甲胺代谢产物

三甲胺

NEJM：一图读懂肠道菌群如何促进血栓生成

今天的新英格兰医学杂志上一篇文章，介绍肠道菌群代谢胆碱生成三甲胺，随后生成氧化三甲胺并如何促进血小板高活性，促进血栓形成和后续各种心血管事件发生。美国凯斯西储大学的王则能、祝未非两位来自中国的研究者的工作被大量提及，并用一张一目了然的图做了阐释。图真的很直观，肠sir还翻译成了中文，推荐大家看一看。

三甲胺氧化三甲胺黄素单氧化酶血栓形成心血管疾病

胆碱

Cell：对菌施药的时代已经到来！

去年12月17日，在Cell上发表了一篇绝对重量级的文章，Hi Microbes! #1群群友王则能教授和团队发现DMB可非致命性抑制菌群代谢胆碱为三甲胺，为此能作为药物干预动脉粥样硬化（http://mc.gutgutgut.cn/papers/read/1070648104）。同期Cell还有这篇介绍问，题目就很性感，今天翻出来，特别分享给大家，老规矩，这样的文章，好好看看它的图，一目了然。

胆碱三甲胺氧化三甲胺动脉粥样硬化心血管疾病