学术肠道菌群产生的氧化三甲胺TMA

1.氧化三甲胺是什么？

氧化三甲胺（trimethylamineoxide，TMAO），又称三甲胺氧化物，是三甲胺形成的N-氧化物。氧化三甲胺是一种饲料添加剂，广泛使用于鱼、禽等的饲养，可以促进肌肉生长，也是水产品体内自然存在的内源性物质，是鱼的新鲜度的生化指标。鱼体内的TMAO经厌氧菌分解可释放出三甲胺（TMA），具有难闻的鱼腥味，所以TMA含量越高，越不新鲜。这就是鱼刚出水时没什么不良气味，放置一会即有腥臭味的根本原因。在人体内，肠道菌群可以利用富含胆碱或三甲胺结构的物质，如磷脂酰胆碱（phosphatidylcholine,PC）、左旋肉碱等，产生TMAO。蛋类、牛奶、肝脏、红肉、贝类以及鱼类含有丰富的PC，PC是TMAO形成的最主要食物来源。左旋肉碱化学结构类似于胆碱，含有类似胆碱的三甲胺结构，且其在红肉（如猪瘦肉、羊肉、牛肉等）中含量丰富。

2.氧化三甲胺（TMAO）怎么导致动脉粥样硬化？

研究发现（Nature，），血浆中高TMAO浓度与动脉粥样硬化形成有关。研究者通过给刚出生后不久的小鼠食用含有胆碱类的食物或者直接给胆碱、TMAO的方法，在小鼠20周龄后可观察到主动脉根部出现动脉粥样硬化斑块，且其面积与血TMAO浓度呈正相关，同时该试验的平行实验亦证实，斑块的形成与胆固醇、三酰甘油及血糖水平等无相关性。另外，临床研究（NEnglJMed.）也发现，在同样有心血管高危因素（高龄、糖尿病、高血压、高血脂等）等同条件下，与传统的危险因素相比，3年间血浆TMAO水平高的患者较血浆水平低的患者动脉粥样硬化的发病率高。

TMAO和冠状动脉硬化的机制是什么？研究发现，持续16周的富含TMAO的饮食可以促进C57BL/6J-Apoe小鼠泡沫细胞的形成和使动脉粥样硬化病变区域的增大。TMAO可以通过增加动脉粥样硬化前清除受体分化抗原36（CD36）和清道夫受体A（SRA）的表达，造成胆固醇在细胞内的堆积。Cyp7a1是胆汁酸合成主要的酶，其表达上调有助于扩大胆汁酸池，增加胆固醇的转运，最终减少动脉粥样斑块的形成；而TMAO能降低Cyp7a1的表达，从而抑制胆固醇的转运，造成胆固醇细胞内的堆积，泡沫细胞的形成，从而成为动脉粥样硬化的危险因素。

3.肠道菌群是人体内TMAO产生的罪魁祸首

上述TMAO促C57BL/6J-Apoe小鼠动脉粥样硬化的实验中，如果在小鼠的饮用水中加入抗生素后TMAO促动脉硬化的作用被消除了，说明TMAO的产生对肠道菌群有依赖性。含有胆碱或三甲胺结构的食物，如磷脂酰胆碱（phosphatidylcholine,PC）、左旋肉碱、某些海水鱼类等，经过肠道的消化吸收、细菌作用后可代谢为气态的三甲胺（trimelliticanhydride，TMA），TMA进一步被肝脏分泌的黄素单氧酶3（flavinmonooxygenase,FMO3）或者其他黄素单氧酶（FMOx），迅速氧化为TMAO。其中是哪类细菌起主要作用，我们还不得而知。

事实上，肠道（包括肠道菌群和肠道的消化、免疫、神经、炎症等方面）与心血管疾病密切相关，肠道菌群产生的TMAO有促动脉粥样硬化的作用只是其中很小的一个方面。对于普罗大众而言，肠道菌群可以促使TMAO的产生，但是把肠道细菌干掉，也是不必要的，毕竟肠道菌群和人体健康是密切相关的，它能帮助人体合成多种维生素和多种必需氨基酸，促进糖、脂代谢与矿物质吸收等。我们能做到的，或许可以从饮食入手，适当减少红肉的进食、多食瓜果蔬菜是有益处的。这也是“病从口入”的一个方面吧。参考文献：

[1]TangWH,HazenSL.Thecontributoryroleofgutmicrobiotaincardiovasculardisease.ClinInvest.Oct;(10):-11.PMID:IF：13.

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