研究人員發(fā)現(xiàn)微生物可以控制您的膽固醇

在世界上最黑暗的地方，光無法阻擋深不可測的恒星賞金，抬頭仰望。照亮宇宙的斑點(diǎn)仍然少于世界上隱藏在一個(gè)人類腸道內(nèi)的整個(gè)宇宙中看不見的細(xì)菌。

已知許多物種，例如大腸桿菌，但還有許多物種(有時(shí)被稱為“微生物暗物質(zhì)”)仍然難以捉摸。“我們知道它在那里，”博士學(xué)位的道格·肯尼(Doug Kenny)說。文理學(xué)研究生院的候選人，“因?yàn)樗绾斡绊懼車氖挛铩！笨夏?Kenny)是《細(xì)胞宿主和微生物》(Cell Host and Microbe)一項(xiàng)新研究的共同**作者，該研究闡明了微生物的暗物質(zhì)：一種會(huì)影響人類膽固醇水平的腸道細(xì)菌。

哈佛大學(xué)化學(xué)與化學(xué)生物學(xué)教授，拉姆尼克·澤維爾(Ramnik Xavier)的共同資深作者埃米莉·巴爾斯庫斯(Emily Balskus)表示：“這些微生物對膽固醇的代謝可能在降低腸道和血清中的膽固醇濃度中發(fā)揮重要作用，直接影響人類健康。” ，麻省理工學(xué)院信息學(xué)和治療學(xué)中心聯(lián)合主任，麻薩諸塞州綜合醫(yī)院的調(diào)查員布羅德(Broad)的核心成員。新發(fā)現(xiàn)的細(xì)菌有一天可以幫助人們通過飲食，益生菌或基于個(gè)體微生物組的新穎療法來控制膽固醇水平。

根據(jù)疾病控制與預(yù)防中心(CDC)的數(shù)據(jù)，2016年，美國20歲及以上的成年人中有12%以上的膽固醇水平很高，這是該國**大死亡原因的危險(xiǎn)因素：心臟病。該組中只有一半的人服用他汀類藥物來控制其膽固醇水平。盡管這類藥物是一種有價(jià)值的工具，但它們并非對所有患者都有效，盡管很少見，但可能會(huì)產(chǎn)生副作用。

肯尼說：“我們不是在尋找解決心血管疾病的靈丹妙藥，但是還有另一個(gè)器官，微生物組，另一個(gè)正在發(fā)揮作用的系統(tǒng)，可以調(diào)節(jié)我們尚未考慮的膽固醇水平。”

生豬污水瀉湖

自1800年代后期以來，科學(xué)家們知道腸道中的膽固醇正在發(fā)生某些變化。幾十年來，工作變得越來越接近答案。一項(xiàng)研究甚至發(fā)現(xiàn)了在豬排污池中生活著消耗膽固醇的細(xì)菌的證據(jù)。但是那些微生物更喜歡生活在豬中，而不是人類。

先前的研究就像一個(gè)線索的案例文件(一個(gè)1977年的實(shí)驗(yàn)室甚至隔離了微生物)，但樣本丟失了。一個(gè)巨大的線索是前列腺素，腸道中膽固醇代謝的副產(chǎn)物。Balskus說：“由于豬污水瀉湖中的微生物也形成了前列腺素，”我們決定鑒定引起這種活動(dòng)的基因，希望在人類腸道中找到相似的基因。

同時(shí)，布羅德研究所(Broad Institute)的計(jì)算科學(xué)家，也是肯尼(Kenny)的**作者之一達(dá)米安·普利希塔(Damian Plichta)在人類數(shù)據(jù)集中尋找線索。他說，人類腸道中存在的數(shù)百種細(xì)菌，病毒和真菌尚未得到分離和描述。但是所謂的宏基因組學(xué)可以幫助研究人員繞開一個(gè)步驟：他們可以分析人類微生物組中發(fā)現(xiàn)的大量遺傳物質(zhì)，以確定這些基因編碼的能力，而不是先確定細(xì)菌的種類然后找出其作用。

Plichta將大量微生物組基因組數(shù)據(jù)與人類糞便樣本進(jìn)行交叉引用，以發(fā)現(xiàn)哪些基因與高水平的前列腺素相對應(yīng)。他說：“通過如此大量的相關(guān)性，我們放大了一些可能有趣的基因，然后我們就可以對其進(jìn)行追蹤了。”同時(shí)，在Balskus和Kenny對消耗膽固醇的豬細(xì)菌的整個(gè)基因組進(jìn)行測序之后，他們挖掘了數(shù)據(jù)并發(fā)現(xiàn)了相似的基因：這表明他們正在接近。

人際關(guān)系

然后，肯尼進(jìn)一步縮小了搜索范圍。在實(shí)驗(yàn)室中，他將每個(gè)潛在的基因插入細(xì)菌中，并進(jìn)行了測試，使酶將膽固醇分解為香豆素。最終，他找到了**人選，該小組將其命名為“腸道類固醇代謝A(IsmA)”基因。