分享一篇发表在Cell上的文章“Gut microbiome and metabolome profiling in Framingham heart study reveals cholesterolmetabolizing bacteria”，本文的通讯作者是来自哈佛-MIT Broad研究所的Ramnik J. Xavier教授，研究方向是通过空间转录组学等策略系统性研究免疫过程及肠道菌群。在本文中，作者肠道微生物组和代谢组分析揭示了胆固醇代谢细菌。
越来越多的研究表明心血管疾病与肠道菌群组成的变化有关，目前最多的心血管疾病相关的微生物代谢途径是三甲胺（TMA）途径。该途径中，肠道菌群将膳食中的胆碱或左旋肉碱转化为促进动脉粥样硬化的代谢物N-氧化三甲胺。然而，更多的代谢途径也亟待被发现。为探究肠道菌群代谢产物与心血管疾病的关联性，作者在本文中借助了弗雷明汉心脏研究（FHS），获取了1429个参与者的血浆及粪便样本，分别通过16sRNA测序获得菌群组成以及通过非靶向代谢组检测获得代谢物的信息，从而建立了细菌与代谢物之间的关联性，并发现了能够代谢胆固醇的细菌。 首先，通过对数据的综合分析，作者发现颤杆菌克属（Oscillibacter）细菌与血脂含量有很高的关联性，肠道中含有这类菌的人比不含有的有更低的胆固醇水平。由于在此前的研究中作者发现了一种在肠道细菌中表达的3β-羟基类固醇脱氢酶家族酶IsmA，在这种酶的作用下，胆固醇首先被代谢为胆甾烯酮，并最终被代谢为无法被重吸收的粪甾醇并被排出体外。因此，为探究颤杆菌中与胆固醇代谢相关的酶，作者分离培养了这种细菌并结合分子网络和蛋白质语言模型，搜索了颤杆菌中可能参与胆固醇代谢途径的潜在基因。从中，作者发现了与胆固醇代谢相关蛋白：胆固醇-α-葡萄糖转移酶 (CgT), IsmA, 以及胆固醇转运蛋白TSPO结构相似的蛋白。最终，为验证颤杆菌克属细菌中的胆固醇代谢途径，作者在体外培养的细菌中加入带有C13标记的胆固醇进行处理，并在代谢物中同时检测到了氧化及糖基化的代谢产物，表明颤杆菌克属细菌是通过多种途径代谢胆固醇的。 总的来说，在这篇文章中作者通过肠道微生物组和非靶向代谢组分析发现了颤杆菌克属细菌能够通过多种途径代谢胆固醇，起到降低血脂的作用。https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0092867424003052文章引用：doi.org/10.1016/j.cell.2024.03.014
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