美國克里夫蘭醫學中心（Cleveland Clinic）研究，近一步指出紅肉代謝物與心血管疾病之間的分子機制，他們發現特定腸道微生物群會將攝取肉類的中間代謝物轉換為 TMAO 的前驅物，最終增加心血管疾病罹病機率；相反的，素食者罹病機率則較低。相關成果發表於《Nature Microbiology》。
特定基因群厭氧菌主導 TMA 代謝
肉鹼（carnitine）是肉品中含有的天然物質，可協助將脂肪酸送入粒線體代謝。許多腸道微生物可將肉鹼轉換為 γBB（gamma-butyrobetaine），但很少微生物參與再將 γBB 代謝為 TMAO 的前驅物 TMA，本研究則指出進行此作用的微生物群，這會提高罹患心血管疾病風險。
TMAO 代謝途徑示意圖，圖片來源：《Nature》
該實驗首先從近 3,000 名受試者血清樣本分析 γBB 濃度，確認 γBB 濃度越高，患有心血管疾病、中風風險也提升。
為了解哪些微生物群參與致病因子 TMA 的代謝途徑，研究團隊接著以受試者糞便樣本進行微生物培養，確認厭氧菌 Emergencia timonensis 是將 γBB 代謝為 TMA 的主要菌群。
他們再將 Emergencia timonensis 微生物群進行 RNA 定序，發現 6 個基因在 γBB 高濃度條件下基因表現量增加，這 6 個基因被命名為 gbu 基因簇（gene cluster）。其中，受試者糞便檢體中微生物的 gbuA 基因表現與血清中 TMAO 成正相關，確認其參與紅肉的 γBB 代謝過程。
飲食條件左右微生物的 gbuA 基因活性
本研究提出了攝取紅肉與心血管疾病的關聯性，與腸道微生物參與轉換肉品的中間代謝產物緊密相關。也就是說，攝取紅肉會提高微生物的 gbuA 基因表現量，進而生成可能罹患心血管疾病的致病因子。相反的，本研究也發現隨著受試者飲食條件轉換成素食， gbuA 表現量便隨之降低，這將是透過改變飲食習慣降低心血管疾病風險的可能做法。
參考資料：
1. Nature Microbiology, 2021; https://www.nature.com/articles/s41564-021-01010-x
資料來源出處: GENEONLINE