红肉增加心脏病风险?研究发现罪魁祸首从何而来

红肉对TMAO代谢的影响,及其肠道微生物途径的发现,为心血管疾病预防提供了潜在新目标。

说到红肉,你脑中浮现的可能是沾满酱汁的红烧排骨,铁板上滋滋作响的牛排……虽然富含蛋白质又能补铁,但红肉过量食用也和疾病风险有着千丝万缕的关系。

人们早就知道,红肉中的高饱和脂肪含量会导致心脏疾病。但越来越多的研究也认为,人体消化过程中形成的一种肠道细菌副产物TMAO(氧化三甲胺)是另一个罪魁祸首。然而,关于饮食如何影响TMAO产生或消除,人们却知之甚少。

最近,美国顶级医疗机构克利夫兰诊所的团队在《European Heart Journal》发表研究,阐释他们新发现的机制,证明了食用红肉会增加心脏病风险的原因,以及肠道菌群在这一过程中的作用。这有望为个性化饮食管理和心脏疾病预防带来全新的策略。

本文来源:康健新视野

▲摄入过多的红肉可能会增加心脏疾病风险(图片来源:pixabay)

TMAO与心脏疾病

红肉和肝脏等动物产品中含有丰富的胆碱,卵磷脂和肉碱,当肠道细菌消化这些物质时,就会产生TMAO。

TMAO影响心脏疾病的确切机制非常复杂的。研究显示,TMAO可以增强胆固醇在动脉壁细胞中的沉积,还会与血小板相互作用,从而增加心脏病发作和中风等等凝血相关事件的风险。

克利夫兰诊所Lerner研究所细胞与分子医学系主席Stanley Hazen博士及其团队在此前的研究表明,血液中高水平的TMAO是预测未来心脏病发作、中风和死亡风险的有力工具。这一理论很快在世界各地的医疗界得到认可,由Hazen博士实验室率先开发的TMAO检测——一种快速、简单的血液测试,现在也已在临床应用。

红肉对TMAO代谢的多重影响

Hazen博士再次领导了这项饮食干预研究。研究人员将113名受试者分为高/低饱和脂肪饮食两大组,每组受试者都随机依次接受不同的饮食计划,分别以红肉,白肉或非肉类(素食为主)作为蛋白质来源,这些食物占每日热量的25%。在切换不同饮食计划时,所有受试者都经过了饮食清洗期。

经过一个月的红肉饮食,绝大多数受试者血液和尿液中的TMAO水平有所升高。相比较于轮换到白肉或非肉类饮食组的时候,红肉饮食期间,他们的血液TMAO水平平均增加约3倍,在一些人中甚至增加超过10倍。尿液TMO水平检测也反映了类似的结果。而无论饮食中饱和脂肪的摄入量多或少,蛋白质来源对TMAO水平的影响都与之无关。

重要的是,研究人员发现TMAO水平的这种增加是可逆的。当停止红肉饮食后,受试者血液和尿液中的TMAO水平在接下来的一个月内都显著下降。

而研究中最令人意外的现象是,受试者的饮食状况还会改变肾脏对不同物质的排泄效果,从而影响肾功能。例如,红肉饮食者的肾脏会减少对TMAO的排出,同时增加肉碱和其他肉碱衍生物的排泄效率。Hazen博士表示,“这是我们第一次通过研究表明,由于个人饮食习惯,肾脏会改变对除了盐和水以外的其他物质的排泄效率。”

▲红肉饮食对TMAO代谢的影响包括增加肠道内的TMAO产生,减少TMAO在肾脏的代谢(图片来源:European Heart Journal)

研究表明,与白肉或非肉类作为蛋白质来源的饮食相比,富含红肉的饮食会带来肠道微生物产生TMAO增多,同时降低其通过肾脏排出的效率,从而显著增加循环TMAO水平,而这与动脉粥样硬化和心脏疾病并发症的发生都有关联。

美国国立卫生研究院心肺血液研究所Charlotte Pratt博士说,“研究支持了目前的饮食建议,鼓励所有年龄段的人为了心脏健康而限制红肉摄入,这意味着要吃更多样化的食物,包括更多的蔬菜,水果,全谷物,低脂奶制品以及豆类等植物性蛋白质来源。

揭示TMO转化机制,带来治疗新靶标

同日发表在《Journal of Clinical Investigation》的另一项研究中,Hazen博士及其团队深入研究产生TMAO的肠道微生物途径。他们发现,通过不同肠道细菌促进的两个步骤,红肉中的肉碱会诱导增加肠道内的TMAO转化,而胆碱不会。

在肉食者和素食者中,第一步过程是相似的。但在第二步中,肉食者体内的TMAO形成显著增加。此外,每天补充肉碱可以诱导TMAO的产生,即使对于继续保持正常饮食的素食者而言也是如此,值得注意的是,他们几乎不会因为日常饮食在体内产生TMAO。

▲Stan Hazen博士(图片来源:Cleveland Clinic官网)

这一通路的发现为心血管疾病预防提供了潜在新目标。Hazen博士表示,“我们可以开发新的治疗方法,在心血管疾病的发生和进展之前,就中断这一过程。”

参考资料

[1] Studies reveal role of red meat in gut bacteria, heart disease development. Retrieved December 13, 2018, from https://www.eurekalert.org/pub_releases/2018-12/cc-srr120718.php 

[2] Study links frequent red meat consumption to high levels of chemical associated with heart disease. Retrieved December 13, 2018, https://www.eurekalert.org/pub_releases/2018-12/nhla-slf121018.php

[3] Zeneng Wang, et al., (2018). Impact of chronic dietary red meat, white meat, or non-meat protein on trimethylamine N-oxide metabolism and renal excretion in healthy men and women. European Heart Journal, https://doi.org/10.1093/eurheartj/ehy799

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