頂尖學術期刊《細胞》今天發表了一項與我們日常飲食和健康有關的新研究。美國克利夫蘭診所（Cleveland Clinic）的研究人員發現，腸道微生物在消化我們吃下的食物時，產生的一種代謝物可能誘發心血管疾病。好消息是，通過研究這種代謝物對細胞的作用機理，研究人員認為有一類常用藥物可以針對性地幫助逆轉不良作用。
這項研究的起因來自對5000多例患者樣本的觀察。科學家們在對接受心臟診斷評估的患者進行隊列研究時發現，血液裡的各種代謝產物中，有一種叫作苯乙酰谷氨醯胺（PAG）的物質，可以預測心血管事件的發生風險。PAG含量越高，患者此後三年內發生心肌梗死、卒中甚至死亡等嚴重不良心血管事件（MACE）的風險越高。
這種物質在體內是如何產生的呢？負責這項研究的Stanley Hazen博士及其同事首先回答了這個問題。通過在人類受試者和實驗小鼠身上開展的實驗，他們確認PAG是拜腸道微生物所賜。在很多食物中，尤其是肉、豆類、堅果等動植物來源的蛋白質中，有一種必需氨基酸苯丙氨酸。經過腸道菌群對苯丙氨酸的分解，PAG作為其中一種代謝產物進入血液。
▲在人和小鼠體內，苯丙氨酸經過腸道微生物代謝產生PAG（圖片來源：參考資料[1]）
“我們發現，血液中的PAG以多種不同方式增加了心血管疾病的風險。”Hazen博士說道。他們提取了患者樣品中的全血、富含血小板的血漿以及分離出來的血小板進行分析，發現隨著PAG的水平升高，血小板的功能直接受到影響，增強對膠原蛋白的黏附能力，凝血能力變強。
從動脈損傷的動物模型中，則可以更加直觀地看到，PAG讓血管內形成血栓的可能性加大。而血栓眾所周知是造成心肌梗死和卒中的主要危險因素。
▲動脈損傷的動物模型中，PAG的存在讓血管內更快形成血栓（圖片來源：參考資料[1]）
接下來，研究人員們進一步破譯了PAG促進細胞事件的分子機理。通過受體-配體結合分析技術，他們發現，原來PAG會與細胞表面的G蛋白偶聯受體（GPCR）相結合，包括血小板表達的三種腎上腺素能受體：α2A、α2B和β2受體。“讓我們對PAG很感興趣的一個原因是，它所結合的受體與β受體阻滯劑相同，而β受體阻滯劑與多種心血管疾病的防治和降低心血管死亡率風險有關。”Hazen博士解釋說。
同樣利用動脈損傷的模型，研究人員在給血液內高PAG水平的小鼠使用了一種臨床上常用的β受體阻滯劑卡維地洛（carvedilol）後，果然顯著降低了PAG促發的高血栓風險。
“我們認為這可以說明，β受體阻滯劑的好處可能有一部分來自於防止腸道微生物產生的代謝物PAG的激活作用。”博士說，“儘管β受體阻滯劑的應用很廣泛，相關研究也非常多，但據我們所知，這是第一次有人從這一機制上來解釋β受體阻滯劑的好處。”
克利夫蘭診所的另一位心臟病預防專家Leslie Cho博士評論說，這項研究“正在改變我們對食物和疾病的看法”。他說：“大家一直都說，吃什麼樣的東西塑造了你是什麼樣的人，現在我們有了進一步的證明。對於食物和腸道微生物帶給我們的巨大影響，我們的認識才剛剛起步，這是醫學上令人激動的時代。”
[1] Ina Nemet et al., (2020) A Cardiovascular Disease-Linked Gut Microbial Metabolite Acts via Adrenergic Receptors. Cell. DOI: https://doi.org/10.1016/j.cell.2020.02.016
[2] Beta-Blockers’ Efficacy May Be Partly Explained By Newly Discovered Gut Microbial Metabolite. Retrieved May 6, 2020, from https://consultqd.clevelandclinic.org/beta-blockers-efficacy-may-be-partly-explained-by-newly-discovered-gut-microbial-metabolite/?_ga=2.194432429.186006950.1583459772-1746135144.1583459772
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