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新文速遞丨Microbiome Res Rep益生元協(xié)同膽堿調(diào)控TMA生成
膽堿是人體必需的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，參與多種重要的生理過(guò)程，包括神經(jīng)遞質(zhì)合成、細(xì)胞膜信號(hào)傳導(dǎo)、脂質(zhì)運(yùn)輸和甲基化反應(yīng)。然而，許多人的飲食中膽堿攝入量不足，這可能導(dǎo)致認(rèn)知能力下降、肝臟和肌肉損傷、同型半胱氨酸水平升高以及心血管疾病風(fēng)險(xiǎn)增加。
腸道微生物在營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的獲取和生物利用度方面發(fā)揮著關(guān)鍵作用。其中，腸道微生物將膳食膽堿代謝為三甲胺 (TMA) 是一個(gè)重要的過(guò)程，與心血管疾病風(fēng)險(xiǎn)增加相關(guān)。TMA 在肝臟中被進(jìn)一步轉(zhuǎn)化為三甲胺-N-氧化物 (TMAO)，TMAO 水平升高與腎功能損害、結(jié)直腸癌和心血管疾病相關(guān)。
我們分享了一篇于2025年5月發(fā)表于《Microbiome Research Reports》的研究文章，來(lái)探究腸道微生物對(duì)膽堿代謝的影響，并評(píng)估益生菌在調(diào)節(jié)腸道菌群組成和功能以增強(qiáng)膽堿生物利用度和減少 TMA 產(chǎn)生方面的作用。文章標(biāo)題為“Ex vivostudy on prebiotic & choline combination to modulate gut bacteria, enhance choline bioavailability, and reduce TMA production”，原文鏈接為：https://dx.doi.org/10.20517/mrr.2024.90。
研究思路
研究人員招募了 28 名年齡在 45-65 歲之間的健康志愿者（BMI<27.5，排除糖尿病、心血管疾病及近3個(gè)月抗生素使用者），收集了他們的新鮮糞便樣本。將糞便樣本與膽堿和低聚半乳糖(GOS)進(jìn)行體外發(fā)酵。
實(shí)驗(yàn)分為四組：對(duì)照組（control）、膽堿組（choline，分別加入游離膽堿、GPC、PC、磷脂酰膽堿、鞘磷脂）、益生元組（GOS，分別加入GOS（低聚半乳糖）、FOS（低聚果糖）、菊粉）和協(xié)同組（GOS + choline）。
圖1 整體研究思路
檢測(cè)方法
代謝組學(xué): 使用核磁共振 (NMR) 技術(shù)檢測(cè) TMA 和膽堿水平。
逆轉(zhuǎn)錄聚合酶鏈反應(yīng) (RT-qPCR): 評(píng)估編碼膽堿三甲胺裂解酶 (cutC) 的基因的表達(dá)水平。
宏基因組測(cè)序(BGI): 分析腸道菌群組成和功能。
研究結(jié)果
膽堿轉(zhuǎn)化為TMA的效率取決于膽堿的形式
膽堿、磷脂酰膽堿 (PC) 和甘油磷脂酰膽堿 (GPC) 轉(zhuǎn)化為 TMA 的效率較高，而磷脂酰膽堿 (PCho) 和鞘磷脂 (SM) 的轉(zhuǎn)化效率較低。
此外，還有年齡和性別的差異，女性年輕組TMA生成量顯著低于老年組。
圖2 TMA的產(chǎn)生效率與底物有關(guān)
GOS顯著降低膽堿轉(zhuǎn)化為TMA且改變菌群分布
與對(duì)照組相比，添加 GOS 的膽堿組 TMA 水平顯著降低，膽堿水平升高。
