在合成肽的帮助下重塑不健康的肠道微生物组

吃啥变啥 -;直到生活在你肠道的微生物。饮食可以影响肠道中的哪些微生物，研究表明，有害的肠道微生物组变化可能导致疾病，如心脏病，肥胖和癌症。今天，科学家将报告分子的发展，这些分子可以改变或改造小鼠体内不健康的肠道微生物体，使其更健康。这项研究有朝一日也可能应用于与饮食有关的其他条件。

研究人员将在美国化学学会(ACS)2019秋季全国会议和博览会上展示他们的成果。世界上最大的科学协会ACS将在周四举行会议。它涵盖了超过9,500个关于广泛科学主题的演讲。

肠道微生物组包含数百种不同的细菌，是生活在我们身体中最大浓度的细菌所在。如果我们都吃健康的饮食，锻炼并且没有老化，我们的肠道微生物组和许多疾病都不会有问题。但是，这不是所有人的生活方式。目前旨在改善肠道微生物组的构成的方法涉及益生元，益生菌或药物疗法。我们的目标是采取一种全新的方法 - ;重塑微生物组。“

该研究的关键是一类称为自组装环状D，L-α-肽的分子。它们是在Ghadiri的实验室中创建的，最初用于杀死致病细菌。肽是连在一起的氨基酸短链;它们是蛋白质的基石。Ghadiri的肽在自然界中不存在，并且具有针对不同细菌物种的高度特异性活性和选择性模式。

“我们的假设是，如果我们能够使用我们的多肽选择性地调节肠道微生物组中某些细菌的生长，而不是杀死细菌，那么更多的有益细菌将会生长以填补这个利基，并且肠道将被”重塑“为健康的肠道，“Ghadiri解释道。“我们的理论是，该过程可以预防某些慢性疾病的发生或发展。”

为了验证这一假设，Ghadiri选择了心血管疾病，并使用了一种称为LDL受体敲除小鼠的小鼠品系。“这些老鼠已经培育成在低脂肪饮食中茁壮成长，但当他们喂饱含有高饱和脂肪的饮食时 - 所谓的西方饮食 - 他们会产生高血浆胆固醇，特别是LDL或'坏'型， “Ghadiri解释道。“在10到12周内，它们会在动脉中形成斑块，就像动脉粥样硬化患者一样。”LDL受体敲除小鼠是测试他汀类药物有效性的“黄金标准”，他汀类药物被广泛用于降低胆固醇水平。

随后的研究包括三组小鼠。一组喂食低脂饮食，另一组喂西方饮食，第三组喂西方饮食加口服剂量的两种肽中的一种或另一种。从粪便样本中，研究人员在给药前后对所有三组的肠道微生物组进行了测序。他们还测量了影响免疫系统，炎症和新陈代谢的分子水平，并检查了动物的动脉斑块。为了找到最适合在小鼠模型上测试的肽，该团队开发了一种大规模筛选试验。科学家在实验室中培养了一种代表性的小鼠微生物组，然后用它测试了各种多肽。然后Ghadiri选择了两种肽，这些肽似乎是最有效的将小鼠肠道微生物组重塑成类似于低脂肪饮食的小鼠肠道微生物组的状态。

Ghadiri说：“用西洋饮食喂养我们的多肽的小鼠血浆胆固醇总胆固醇降低了50%，与喂食西方饮食且没有多肽的小鼠相比，动脉中没有明显的斑块。”“我们还看到抑制水平的分子增加炎症和重新平衡疾病相关代谢物的水平。这些老鼠类似于低脂肪饮食。”

Ghadiri说，这种发生的机制最有可能涉及影响胆汁酸的基因，胆汁酸反过来影响胆固醇的代谢，以及影响动脉粥样硬化等炎症过程的其他基因。

“这是有史以来第一次有人表明有分子有目的地改造肠道微生物组，并将一个不健康的肠道变成一个更健康的肠道，”他说。“这开辟了明确的治疗可能性。我们可以对个体的胆量进行测序，最终开发治疗方法。”

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