加利福尼亚州拉霍拉市-Scripps Research的科学家已经开发出可以将肠道细菌种群重塑为更健康状态的分子，并且通过小鼠实验表明，这降低了胆固醇水平并强烈抑制了动脉增厚被称为动脉粥样硬化。

科学家们在《自然生物技术》中报告了他们的发现，他们创造了一组称为肽的分子，它们可以减慢肠道菌数量的增长。在通过高脂饮食产生高胆固醇和动脉粥样硬化的小鼠中，这些肽有益地改变了肠道微生物组中物种的平衡，肠道微生物组是指生活在消化系统中的数万亿细菌。这种变化降低了胆固醇水平，并大大减缓了动脉中脂肪沉积物的堆积，这些症状是动脉粥样硬化的标志。

动脉粥样硬化是导致心脏病和中风(人类死亡的两个主要原因)的疾病。

研究共同资深作者，斯克里普斯研究所化学系教授雷扎·加迪里(Reza Ghadiri)博士说：“令我们惊讶的是，简单地改造肠道微生物组会产生如此广泛的作用。”

肠道微生物影响我们的健康

肠道微生物组包括数百种细菌，是一种基本的共生关系的一部分，它在很久以前就已经进化了：细菌获得了生存的场所和大量的食物，作为回报，它们可以帮助动物宿主，主要是通过帮助他们消化食物。

在过去的二十年中，这些共生细菌已成为世界范围内广泛研究的重点，因为科学家们发现微生物(部分是由于它们产生称为代谢产物的分子)不仅有助于消化食物，而且起着一定的作用。在新陈代谢，免疫力等重要功能上。

科学家还了解到，这种共生对细菌的人类宿主可能有不利影响。当人们过度使用抗生素或食用富含碳水化合物，脂肪和糖的“西方”饮食时，肠道微生物组可能会以促进疾病的方式发生改变。

实际上，现在看来，西方饮食引起的肥胖，糖尿病，高血压和动脉粥样硬化的风险增加，部分原因是微生物组的不利变化。

这种认识促使研究人员寻找重塑微生物组的方法，其目标是减少那些不利的变化以恢复健康。Ghadiri和他的团队一直在研究一种方法，该方法涉及传递小分子以杀死或减慢坏肠细菌的生长而不影响好肠细菌。

共同资深作者，斯克里普斯研究学院化学系助理教授卢克·莱曼博士说：“我们的方法使用称为环状肽的小分子，是受自然启发的。”“我们的细胞自然使用包括抗菌肽在内的多种分子来调节我们的肠道微生物种群。”

鉴定微生物组重塑剂的筛选系统

在实验之前，研究小组已经收集了使用化学技术制备的少量环肽。在这项研究中，他们建立了一个筛选系统，以确定这些肽中的任何一种是否可以通过抑制不想要的肠道细菌来有益地重塑哺乳动物的肠道微生物组。

他们使用对高胆固醇具有遗传易感性的小鼠，为它们喂食了西式饮食，可迅速而可靠地产生高血胆固醇和动脉粥样硬化，以及肠道微生物组发生不利变化。然后，研究人员对动物的肠内容物进行了采样，并对每个样品应用了不同的环肽。一天后，他们对样品中的细菌DNA进行了测序，以确定哪些肽段已将肠道细菌组朝所需方向移动。

科学家们很快发现了两种肽，它们显着减缓了不良肠道细菌的生长，使物种平衡更接近于饮食更健康的小鼠。他们使用这些肽治疗食用高脂西方饮食的易患动脉粥样硬化的小鼠，发现与未治疗的小鼠相比，动物血液中的胆固醇水平显着降低-治疗两周后降低约​​36%。他们还发现，与未治疗的小鼠相比，经过10周的治疗，小鼠的动脉粥样硬化斑块面积减少了约40%。

加迪里说：“这些确实是非常了不起的效果。”

研究中使用的环状肽显然以减慢或阻止细胞生长的方式与某些细菌细胞的外膜相互作用。加迪里(Ghadiri)和他的研究小组多年来一直在研究这些肽，并汇集了数十种对哺乳动物细胞无毒性的肽。分子也穿过肠道而没有进入血液。在这项研究中，这些肽是在饮用水中传递给小鼠的，与任何不良副作用无关。

在原理证明的示范的鼓舞下，研究人员现在正在模拟糖尿病的小鼠中测试其肽，糖尿病是与不健康的微生物组有关的另一种常见病症。