胆碱依赖肠道菌群代谢物-氧化三甲胺(TMAO)与非酒精性脂肪肝
肠道微生物代谢产物氧化三甲胺最新研究成果-微生物论文-生物学论文
肠道微生物代谢产物氧化三甲胺最新研究成果-微生物论文-生物学论文——文章均为WORD文档，下载后可直接编辑使用亦可打印——关键词：氧化三甲胺; 肠道微生物; 心血管疾病; 慢性肾脏疾病; 糖尿病;肠道微生物在人类健康与疾病中起着重要作用, 肠道微生物的代谢功能被认为是疾病发展的一个促进因素, 其产生的生物活性物质对宿主的生理、病理过程有重要影响。
氧化三甲胺(TMAO) 是肠道微生物重要代谢产物之一, 先由富含磷脂酰胆碱(PC) 和左旋肉碱的营养素在肠道微生物三甲胺(TMA) 裂解酶作用下分解为TMA, 后进入肝脏经黄素单氧酶(FMO) 3氧化而来[1]。
TMAO具有重要的生物学功能, 如TMAO可调节渗透压和静水压以维持细胞正常容积[2]。
肠道微生物及其代谢产物TMAO已成为当前医学领域的研究热点。
本文就TMAO的化学结构性质、生物学特性、来源、代谢及其与心脑血管疾病和其他疾病[慢性肾脏疾病(CKD) 、糖尿病和癌症等]关系的相关研究进行综述。
1、TMAO的简介TMAO是一种小分子有机化合物, 属于胺氧化物类, 化学式为(CH3) 3NO, 是一种无色针状晶体, 一般以二水合物的形式出现。
TMAO 具有很多重要的生物学特性, 在稳定蛋白质结构、渗透调节、抗离子不稳定性、抗水压和理化因素的影响等方面具有重要的生理生化功能[2,3]。
TMAO作为一种天然、安全的饲料添加剂, 可促进肌肉组织生长, 广泛使用于鱼、禽等畜牧业养殖, 也是鱼类体内自然存在的内源性物质, 是鱼类新鲜度的生化指标[4]。
TMAO不仅是动物体内常见的物质, 还被发现存在于植物和真菌中[5]。
同时TMAO也在海洋中广泛存在, 是细菌的重要氮源[6]。
在人体中, TMAO是由肠道菌群代谢产物TMA进入肝脏氧化而成, 在摄取PC与左旋肉碱后在血液中浓度增加。
多项研究发现[7,8,9], 健康人血浆中TMAO浓度一般在3 mmol/L以内, 肾衰竭患者其血浆浓度常大于40 mmol/L。
胆碱你补对了吗？
胆碱你补对了吗？胆碱是人体正常生长、发育和维持各项功能的必需营养素，但大多数的中国人明显摄入不足。
最近的一项研究表明，即使日常服用胆碱补剂，肠道里某些微生物可以阻碍胆碱吸收，导致胆碱不足。
这一点在怀孕期间要特别注意。
那应该如何应对呢？胆碱是肠道、皮肤、神经系统和细胞健康的关键营养素，在生长发育过程中扮演着重要的角色。
尤其在怀孕期间对胆碱的需求更大，主要是子宫内羊水的胆碱含量是血液中的14 倍。
但可悲的是，2014年的一项调查显示, 高达90 至95% 的女性在怀孕期间未能达到推荐的胆碱摄入量。
此外，最新的研究已经确定人类肠道细菌可以阻碍胆碱的吸收。
这意味着那些肠道菌群失衡，特别是那些小肠细菌过度生长 (SIBO) 的人可能有胆碱缺乏的风险。
即使他们食用富含胆碱的食物或服用胆碱补剂。
胆碱的重要性胆碱在体内担负着许多重要的功能。
它是磷脂的重要成分，是所有生物膜的组成成分和胆碱能神经元中的乙酰胆碱的前体。
它在记忆、昼夜节律和肌肉控制中扮演角色，在神经纤维周围的脂肪鞘中发现鞘磷脂, 能够改善电脉冲的传导。
脂肪和胆固醇从肝脏的代谢也需要胆碱，缺乏胆碱可能会导致非酒精性脂肪肝病 (NAFLD)。
胆碱也是甲基的重要来源。
在DNA结构中加入甲基可以打开或关闭基因，而不会对DNA序列进行任何改变，这一过程被称为表观遗传学。
表观遗传学在健康生活中起着重要作用，在胎儿生长发育过程中尤其重要, 因为胎儿在生长过程中干细胞分化为具有各种复杂细胞功能的器官。
DNA 甲基化的变化与癌症、衰老、认知障碍、动脉粥样硬化和自身免疫有关。
在子宫内，胆碱的状态也有影响了海马组织的结构发展，会影响大脑负责学习和记忆的区域。
母亲胆碱缺乏会增加神经管缺损的风险, 会损害心脏的发育。
我们需要多少胆碱?目前关于人体需要多少胆碱还没有达成共识，现在医学和营养学共同建立了关系数据分析系统进行平行研究也没能得出明确的需求值，最后不得已建立了一个“足够摄入量”，这是根据大数据推算出的“最佳数值”来满足大多人对胆碱的需求。
肠道菌群及其代谢产物氧化三甲胺与心力衰竭关系的研究进展
肠道菌群及其代谢产物氧化三甲胺与心力衰竭关系的研究进展郭攀1,2，冯津萍3△，冯超3，陈树涛3摘要：肠道菌群及其代谢产物与心力衰竭的发生发展有着密不可分的联系。
“心力衰竭的肠道假说”指出，心衰患者肠道菌群失调、细菌移位，可引发全身炎症反应，加速心力衰竭进展。
肠道代谢产物氧化三甲胺（TMAO ）水平升高可通过多种机制（加速心肌纤维化、心室重构及冠脉斑块形成，加重水钠潴留及全身炎症反应等）促进心血管不良事件的发生，与心衰患者生存预后紧密相关，降低体内TMAO 水平可使心力衰竭患者获益。
本文就肠道菌群及TMAO 与心衰关系的研究进展进行综述。
关键词：心力衰竭；肠道菌群；氧化三甲胺中图分类号：R541.61文献标志码：ADOI:10.11958/20181917Research advances on trimethylamine N-oxide of metabolite of gut flora and heart failureGUO Pan 1,2,FENG Jin-ping 3△,FENG Chao 3,CHEN Shu-tao 31Thoracic Clinical College,Tianjin Medical University,Tianjin 300222,China;2Graduate School ofMedicine,Tianjin Medical University;3Department of CICU,Tianjin Chest Hospital△Reviser and Corresponding AuthorE-mail:chlfjp@Abstract:Intestinal flora and its metabolites are inextricably associated with the development of heart failure (HF)."Guthypothesis in HF"indicates that patients with cardiovascular diseases encounter gut flora imbalance and bacterialtranslocation,which can trigger systemic inflammatory response and eventually promote the progression of heart failure.Studies showed that a higher concentration of trimethylamine N-oxide (TMAO),a kind of intestinal metabolites,could induce the occurrence of cardiovascular adverse events through a variety of mechanisms (such as intensifying myocardial fibrosis,ventricular remodeling and progress of coronary plaque,aggravating water-sodium retention and systemic inflammatory response),and which is closely related to the survival and prognosis of patients with HF.These patients could benefit from the reducing TMAO.This article reviews the research advances of the relationship between intestinal flora or TMAO and heart failure.Key words:heart failure;intestinal flora;trimethylamine N-oxide基金项目：心脏康复与代谢治疗研究基金资助项目（CCA-CRMT-1805）作者单位：1天津医科大学胸科临床学院（邮编300222）；2天津医科大学研究生院；3天津市胸科医院CICU 科作者简介：郭攀（1993），男，硕士在读，主要从事冠心病与心力衰竭的研究△审校者及通讯作者E-mail:chlfjp@心力衰竭是多种心脏疾病进展的终末阶段，发病率高，是当今最常见的心血管病之一，其患者具有低生活质量、高再住院率及高死亡率等特点。
氧化三甲胺分布特征及其与肠道菌群的关联性
氧化三甲胺分布特征及其与肠道菌群的关联性王珊;夏耿红;何彦;廖硕希;尹恝;盛华芳;周宏伟【摘要】目的：了解中国社区人群氧化三甲胺（TMAO）分布水平，分析TMAO 与心脑血管风险因素的相关性及探讨TMAO与肠道菌群关系。
方法研究对象为颈动脉彩超检查无动脉硬化斑块的体检人群，共纳入181例，男96人，年龄30~73岁。
采集血清标本，运用稳定同位素内标液质联用法检测TMAO。
采集粪便标本，通过Illumina高通量测序检测16S rRNA基因V4可变区，进行肠道菌群检测。
采用SPSS分析TMAO与心脑血管疾病相关风险因素相关性，运用QIIME及LEfSe分析肠道菌群，找出与TMAO相关的菌属。
结果健康人群中TMAO中值为2.66（1.96~4.91）μmol/L，呈偏态分布。
TMAO不同水平组间传统心脑血管疾病风险因子没有差异，也没有特征性肠道菌群结构。
通过统计发现TMAO与BMI及肠道菌群中的梭菌目（Clostridiales）下属的厌氧孢杆菌属（Anaerosporobacter）、梭菌属（Clostridiales）、考拉杆菌属（Phascolarctobacterium）、颤杆菌克属（Oscillibacter）及拟杆菌目（Bacteroidales）下属的Alistipes有相关性。
结论中国人群TMAO水平普遍较低，TMAO水平与传统心脑血管疾病风险因子没有显著相关性，不同TMAO水平组间肠道菌群组成没有差异，个别菌属与TMAO水平有相关关系。
%Objective To analyze the distribution of trimethylamine N-oxide (TMAO) in healthy adults with different risk factors and explore its association with gut microbiota. Methods We collected fasting blood samples and fresh fecal samples from 181 subjects without atherogenesis in the carotid arteries. Plasma TMAO levels of the subjects were determined using stable isotope dilution liquid chromatography-tandem mass spectrometry (LC-MS). Thefecal DNA was extracted, and the 16S rRNA V4 tags were amplified and sequenced by Illumina HiSeq 2000. The association between TMAO and classical cardiovascular risk factors were analyzed. Gut microbial community structure was analyzed with QIIME, and LEfSe was used to identify the biomarkers. Results The median (IQR) TMAO level was 2.66 (1.96-4.91)μmol/L in the subjects. TMAO level was significantly correlated with body mass index and operational taxonomic units (OTU). Individuals with high TMAO levels were found to have abundant Clostridiales, Phascolarctobacterium, Oscillibacter, and Alistipes but less abundant Anaerosprobacter. Conclusion Chinese subjects have in general low levels of TMAO. TMAO levels are not significantly correlated with the classical cardiovascular risk factors or the gut microbial structures.【期刊名称】《南方医科大学学报》【年(卷),期】2016(036)004【总页数】6页(P455-460)【关键词】氧化三甲胺;肠道菌群;动脉粥样硬化;BMI【作者】王珊;夏耿红;何彦;廖硕希;尹恝;盛华芳;周宏伟【作者单位】【正文语种】中文Supported by National Natural Science Foundation of China (31322003,31270152).近年研究发现，肠道菌群在动脉粥样硬化（AS）的发生进程中发挥了关键作用［1］。
肠道菌群与人体代谢疾病
短链脂肪酸
饥饿诱导表达的脂肪因子基因 (fasting induced adiposefactor)
脂蛋白脂肪酶 (lipoprteinlipase,LPL)
肠道菌群致肥胖原理
肠道菌群
受饮食脂肪调节 脂多糖（LPS）增加
抑制禁食诱导脂肪因子（Fiaf） 增加脂蛋白脂肪酶（LPL）活性
耐量受损（IGT）：糖耐量受损者是最重要的糖尿病高危人群，每年有1.5%～10%进展为糖尿病。荷兰一项调查表明50～75岁IGT者每年有13.8%演变为糖尿病。中国大陆及香港地区的报告，中国人IGT者向糖尿病转化危险居世界前列，达8%～11%/年。现代医学研究发现，糖耐量低下患者可以发展为糖尿病，经长时间随访观察发现，10年后10%~50%的糖耐量低下患者成为临床糖尿病病人。 糖耐量低下者可与高血压、高脂血症、肥胖同时存在，并易发生动脉粥样硬化。
肠道菌群移植：拟杆菌具有入侵性
（1肥+1瘦）双胞胎的肠道菌群移植给无菌小鼠 移植了肥者肠菌的成了肥鼠，而移植了瘦者肠菌的还是瘦鼠 把这两种肠菌不同的小鼠关在一个笼子里饲养，肥菌不能取代瘦菌，而瘦菌却能入侵肥菌 菌群分析显示，具有入侵性的瘦菌是拟杆菌
粪菌移植 （Fecal microbiota transplantation，FMT）
与肥胖的关系
BMI指数：（即身体质量指数，简称体质指数又称体重，英文为Body Mass Index，简称BMI），是用体重公斤数除以身高米数平方得出的数字，是目前国际上常用的衡量人体胖瘦程度以及是否健康的一个标准。
肥胖病一般被定义作为有 BMI 30 以上。
肥胖已经成为一个世界性的难题。据国际卫生组织估计，全世界约有10亿人体质量超标，全球人口的12%都属于肥胖范畴。 研究人员发现，与瘦志愿者相比： 肥胖者肠道内拟杆菌门比例降低，放线菌门比例升高。 肥胖志愿者75%肠道微生物基因来源于放线菌；而瘦志愿者42%的肠道微生物基因来源于拟杆菌门。 与正常个体比较，肥胖个体肠道中厚壁菌门比例较高；当肥胖个体体质量减轻时，其肠道微生物中厚壁菌门比例则与正常个体变得较为相似
肠道菌群与人体健康的研究进展
Advances in Clinical Medicine 临床医学进展, 2021, 11(5), 2221-2227Published Online May 2021 in Hans. /journal/acmhttps:///10.12677/acm.2021.115319肠道菌群与人体健康的研究进展杨丽萍1，马臻棋2*，王学红2，马文霞1，李惠11青海大学研究生院，青海西宁2青海大学附属医院消化内科，青海西宁收稿日期：2021年4月21日；录用日期：2021年5月7日；发布日期：2021年5月25日摘要肠道菌群是在人体消化系统中蕴藏着的数万亿的微生物，其形成和增殖受多种因素的影响。
近年来，随着宏基因组学研究的深入，人们对肠道菌群及其潜在作用的认识也日益加深。
大量研究表明肠道菌群对人体健康有着很重要的作用，但当肠道菌群紊乱时可以改变肠道的通透性、消化和代谢以及免疫应答等，从而导致许多疾病的发生，本文阐明了影响肠道菌群的因素，并探讨了肠道菌群紊乱与人体健康、疾病之间的关系。
关键词肠道菌群，影响因素，人体健康，疾病Research Progress of Intestinal Floraand HealthLiping Yang1, Zhenqi Ma2*, Xuehong Wang2, Wenxia Ma1, Hui Li11Graduate School of Qinghai University, Xining Qinghai2Department of Gastroenterology, Qinghai University Affiliated Hospital, Xining QinghaiReceived: Apr. 21st, 2021; accepted: May 7th, 2021; published: May 25th, 2021AbstractIntestinal flora is a kind of trillions of microorganisms in human digestive system, whose forma-tion and proliferation are affected by many factors. In recent years, with the development of me-*通讯作者。
浅谈氧化三甲胺(TMAO)
浅谈氧化三甲胺(TMAO)摘要:本文介绍了氧化三甲胺TMAO重要的生物特性以及生理生化特性,存在特点,分析其与三甲胺之间的转化关系,列举日常生活中的应用,介绍其几种重要用途,特别是作为饲料添加剂的优点,以及改良方案。
关键词:氧化三甲胺TMAO 三甲胺饲料添加剂梁实秋曾提过,他这一生吃过最美的食物,是年轻时吃的一听鲍鱼罐头,“异香满室”。
而秦始皇东巡忽然死亡,李斯为了隐瞒其死讯,在灵车里塞了一筐鲍鱼,以奇臭来掩盖异味。
同是鲍鱼,为何一下异香满室,一下臭不可闻？其实,这都是氧化三甲胺在作怪。
氧化三甲胺(trimethylamine oxide, TMAO)化学式为:C3H9NO·2H2O,结构式为:商品氧化三甲胺是针状闪光晶体,熔点为255℃,可溶于水和甲醇,微溶于乙醇,不溶于乙醚,水溶液为强碱性,能与酸反应生成对应的盐。
氧化三甲胺广泛存在于自然界的水产品体内,是水产品区别于其他动物的特征物质,不论海产品中还是淡水产品中都有,但海产品中TMAO 含量较高。
年龄,日粮,盐度,季节和品种都会影响鱼肉中TMAO的含量,一般来说年龄越大,盐度越高,TMAO含量也越高。
同一个生物体中TMAO也随不同部位有所不同,通常在鱼鳍和肌节头尾两端含量特别高。
生物体内的TMAO可稳定蛋白质结构,渗透调压,抗离子不稳定性,抗水压等。
氧化三甲胺结构和甜菜碱,甲基供体胆碱以及腺苷甲硫氨酸等物质相似,有特殊的鲜味,(图1)TMAO具有一定的抗氧化性,当外界缺氧,它可作为供氧剂,故而当水产品新鲜时,流动血液含有充足氧,TMAO浓度较高,作为水产鲜味的主要来源,TMAO能让人的味觉体验到“异香满室”,但它极不稳定,当水产死后,在氧化三甲胺还原酶,腐败细菌特别是兼性厌氧菌的作用下,TMAO脱氧被还原成三甲胺(TMA),反应如图2。
三甲胺(TMA)即timethylamine,分子式为C3H9N,是一种易燃,无色有鱼油臭味的气体,对人体呼吸道会产生强烈灼烧刺激作用。
肠道菌群及其代谢物在胆囊胆固醇结石形成中的作用机制
!L"!肠道菌群及其代谢物在胆囊胆固醇结石形成中的作用机制赵瀚东１，高 鹏２ａ，詹 丽２ｂ１甘肃中医药大学第一临床医学院（甘肃省人民医院），兰州７３００００；２甘肃省人民医院ａ．普外科，ｂ．消化科，兰州７３００００摘要：胆囊结石是一种常见的多因素参与的消化系统疾病，８０％以上为胆固醇结石，其发病率逐年增加。
近年来研究发现肠道菌群参与胆囊胆固醇结石的发生发展。
从肠道菌群及其代谢物对胆汁酸调控方面，阐述了肠道菌群及其代谢物在胆囊胆固醇结石发展中的作用，指出未来针对肠道菌群及其代谢产物的干预策略可能是预防和治疗胆囊胆固醇结石的新靶点。
关键词：胃肠道微生物组；胆结石；肠肝循环；胆汁酸基金项目：国家自然科学基金（８１６６０３９８）ＴｈｅｍｅｃｈａｎｉｓｍｏｆｉｎｔｅｓｔｉｎａｌｆｌｏｒａａｎｄｉｔｓｍｅｔａｂｏｌｉｔｅｓｉｎｔｈｅｆｏｒｍａｔｉｏｎｏｆｃｈｏｌｅｓｔｅｒｏｌｇａｌｌｓｔｏｎｅｓＺＨＡＯＨａｎｄｏｎｇ１，ＧＡＯＰｅｎｇ２ａ，ＺＨＡＮＬｉ２ｂ．（１．ＴｈｅＦｉｒｓｔＣｌｉｎｉｃａｌＭｅｄｉｃａｌＣｏｌｌｅｇｅｏｆＧａｎｓｕＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＣｈｉｎｅｓｅＭｅｄｉｃｉｎｅ＆ＧａｎｓｕＰｒｏｖｉｎｃｉａｌＨｏｓｐｉｔａｌ，Ｌａｎｚｈｏｕ７３００００，Ｃｈｉｎａ；２．ａ．ＤｅｐａｒｔｍｅｎｔｏｆＧｅｎｅｒａｌＳｕｒｇｅｒｙ，ｂ．ＤｅｐａｒｔｍｅｎｔｏｆＧａｓｔｒｏｅｎｔｅｒｏｌｏｇｙ，ＧａｎｓｕＰｒｏｖｉｎｃｉａｌＰｅｏｐｌｅ’ｓＨｏｓｐｉｔａｌ，Ｌａｎｚｈｏｕ７３００００，Ｃｈｉｎａ）Ｃｏｒｒｅｓｐｏｎｄｉｎｇａｕｔｈｏｒ：ＺＨＡＮＬｉ，ｚｈａｎｌｉｌａｎｚｈｏｕ＠１６３．ｃｏｍＡｂｓｔｒａｃｔ：Ｇａｌｌｓｔｏｎｅｉｓａｃｏｍｍｏｎｄｉｇｅｓｔｉｖｅｓｙｓｔｅｍｄｉｓｅａｓｅｉｎｖｏｌｖｉｎｇｍｕｌｔｉｐｌｅｆａｃｔｏｒｓ，ｍｏｒｅｔｈａｎ８０％ｏｆｗｈｉｃｈａｒｅｃｈｏｌｅｓｔｅｒｏｌｇａｌｌｓｔｏｎｅｓ，ａｎｄｉｔｓｉｎｃｉｄｅｎｃｅｒａｔｅｉｓｉｎｃｒｅａｓｉｎｇｙｅａｒｂｙｙｅａｒ．Ｒｅｃｅｎｔｓｔｕｄｉｅｓｈａｖｅｓｈｏｗｎｔｈａｔｉｎｔｅｓｔｉｎａｌｆｌｏｒａｉｓｉｎｖｏｌｖｅｄｉｎｔｈｅｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔａｎｄｐｒｏｇｒｅｓ ｓｉｏｎｏｆｃｈｏｌｅｓｔｅｒｏｌｇａｌｌｓｔｏｎｅｓ．Ｔｈｉｓａｒｔｉｃｌｅｅｌａｂｏｒａｔｅｓｏｎｔｈｅｒｏｌｅｏｆｉｎｔｅｓｔｉｎａｌｆｌｏｒａａｎｄｉｔｓｍｅｔａｂｏｌｉｔｅｓｉｎｔｈｅｐｒｏｇｒｅｓｓｉｏｎｏｆｃｈｏｌｅｓｔｅｒｏｌｇａｌｌ ｓｔｏｎｅｓｆｒｏｍｔｈｅａｓｐｅｃｔｏｆｒｅｇｕｌａｔｉｏｎｏｆｂｉｌｅａｃｉｄｓｂｙｉｎｔｅｓｔｉｎａｌｆｌｏｒａａｎｄｉｔｓｍｅｔａｂｏｌｉｔｅｓ，ａｎｄｉｔｉｓｐｏｉｎｔｅｄｏｕｔｔｈａｔｉｎｔｅｒｖｅｎｔｉｏｎｓｔｒａｔｅｇｉｅｓｆｏｒｉｎ ｔｅｓｔｉｎａｌｆｌｏｒａａｎｄｉｔｓｍｅｔａｂｏｌｉｔｅｓｍａｙｂｅａｎｅｗｔａｒｇｅｔｆｏｒｔｈｅｐｒｅｖｅｎｔｉｏｎａｎｄｔｒｅａｔｍｅｎｔｏｆｃｈｏｌｅｓｔｅｒｏｌｇａｌｌｓｔｏｎｅｓｉｎｔｈｅｆｕｔｕｒｅ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ＧａｓｔｒｏｉｎｔｅｓｔｉｎａｌＭｉｃｒｏｂｉｏｍｅ；Ｃｈｏｌｅｌｉｔｈｉａｓｉｓ；ＥｎｔｅｒｏｈｅｐａｔｉｃＣｉｒｃｕｌａｔｉｏｎ；ＢｉｌｅＡｃｉｄＲｅｓｅａｒｃｈｆｕｎｄｉｎｇ：ＮａｔｉｏｎａｌＮａｔｕｒａｌＳｃｉｅｎｃｅＦｏｕｎｄａｔｉｏｎｏｆＣｈｉｎａ（８１６６０３９８）ＤＯＩ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１００１－５２５６．２０２２．０４．０４２收稿日期：２０２１－０８－１８；录用日期：２０２１－０９－２０通信作者：詹丽，ｚｈａｎｌｉｌａｎｚｈｏｕ＠１６３．ｃｏｍ 胆囊结石是消化系统常见病，西方国家的发病率达１０％～１５％［１］，我国胆囊结石的发病率也在逐渐增加。