网易首页 > 网易号 > 正文 申请入驻

Cell 重磅研究!肠道菌群变身“制药工厂”,将膳食硝酸盐转化为保护心脏代谢的关键分子

0
分享至



近日,国际顶尖学术期刊《Cell》发表了一项来自瑞典卡罗林斯卡医学院的重磅研究,揭示了肠道微生物如何将日常饮食中的无机硝酸盐和非血红素铁转化为一类具有强大生物活性的分子——二亚硝基铁复合物(DNICs),从而在预防心血管疾病、代谢紊乱和肝脏脂肪变性中发挥关键作用。这一发现不仅刷新了我们对一氧化氮(NO)信号通路的传统认知,也为通过饮食干预肠道菌群来维护心脏代谢健康开辟了全新策略。


图形摘要

颠覆传统认知:肠道菌群才是二亚硝基铁复合物的天然工厂

长期以来,科学家们认为体内的一氧化氮合酶(NOS)产生的NO与细胞内非血红素铁反应,是形成二亚硝基铁复合物(DNIC)的主要途径。然而,本研究却有了一个意外的发现:在普通小鼠的肝脏和肾脏组织中,可以检测到微量的DNIC信号,但在无菌小鼠中,这一信号完全消失。

这一鲜明的对比强烈暗示:DNIC的形成并非依赖宿主自身的NOS系统,而是必须依赖于肠道微生物的存在。

进一步的实验证实了这一猜想。研究人员将小鼠和人类的粪便样本在厌氧条件下与硝酸盐和柠檬酸铁共培养,结果检测到了强烈的DNIC信号。而敲除了硝酸还原酶(NR)基因的大肠杆菌突变体,则完全丧失了生成DNIC的能力。这表明,肠道细菌中的硝酸还原酶是将硝酸盐转化为DNIC的关键催化剂。

从餐桌到细胞:一条全新的“肠-肝-心”信号轴

那么,肠道细菌制造的DNIC是如何影响全身健康的呢?

研究团队发现,当给小鼠口服补充硝酸盐和柠檬酸铁后,其肝脏、肾脏等组织中的DNIC水平显著升高。更重要的是,这种效应同样依赖于肠道菌群——在无菌小鼠中,即使补充了硝酸盐和铁,也无法提升DNIC水平。

为了追踪DNIC的体内运输路径,研究人员使用了水溶性金属螯合剂MGD。注射MGD后,小鼠肝脏和肾脏中的DNIC信号急剧下降,表明DNIC是以完整的Fe(NO)₂基团形式从肠道转运至全身组织,而非分解为游离的铁离子和NO后再发挥作用。这一发现彻底改变了以往认为DNIC只是NO供体的观点。

治疗潜力惊人:同时逆转心血管、代谢和肝脏病变

在由高脂西式饮食联合NOS抑制剂L-NAME诱导的心脏代谢疾病(CMD)小鼠模型中,研究团队测试了两种干预策略的效果:一是直接给予合成的DNIC-硫代硫酸盐,二是通过饮食补充硝酸盐+铁来促进内源性DNIC生成。

结果显示,两种策略均取得了令人瞩目的治疗效果:

  • 心血管方面:显著降低血压和脉压,减轻左心室肥厚,恢复内皮依赖性血管舒张功能;

  • 代谢方面:降低空腹血糖,改善糖耐量,减少脂肪堆积,维持正常体重组成;

  • 肝脏方面:有效预防肝脏脂肪变性,减少脂滴积累。

值得注意的是,单独补充硝酸盐而不加铁,并不能带来上述代谢益处。这提示我们,此前许多归功于膳食硝酸盐的心血管保护作用,实际上可能正是通过DNIC这条新通路实现的。

分子机制深入:抑制mTORC1信号是关键

进一步的研究揭示,DNIC的保护作用与抑制mTORC1信号通路密切相关。在CMD小鼠的肝脏中,mTORC1及其下游效应因子S6K1、SREBP1的磷酸化水平显著升高,而DNIC干预能够将其恢复正常。同时,脂肪酸代谢的关键调节酶ACC的磷酸化水平也得到提升,提示脂质合成被抑制,脂肪酸氧化增强。研究人员还发现,DNIC能够浓度依赖性地抑制L型氨基酸转运体(LAT)介导的亮氨酸摄取,而亮氨酸正是mTORC1的重要激活信号。这为DNIC抑制mTORC1提供了另一条可能的机制。

研究意义与未来展望

该研究表明,肠道微生物不仅能“吃掉”我们摄入的硝酸盐,还能将其转化为一种全新的、具有激素样作用的信号分子。这一发现为理解饮食、肠道菌群与心脏代谢健康之间的关系提供了全新的视角。由于硝酸盐和铁广泛存在于绿叶蔬菜、豆类和坚果等植物性食物中,这些食物已被流行病学研究证明与较低的心血管疾病风险和肝脏脂肪变性风险相关,本研究为这种关联提供了一个强有力的分子解释。

https://www.cell.com/cell/fulltext/S0092-8674(26)00924-4

【关于投稿】

转化医学网(360zhyx.com)是转化医学核心门户,旨在推动基础研究、临床诊疗和产业的发展,核心内容涵盖组学、检验、免疫、肿瘤、心血管、糖尿病等。如您有最新的研究内容发表,欢迎联系我们进行免费报道(公众号菜单栏-在线客服联系),我们的理念:内容创造价值,转化铸就未来!

转化医学网(360zhyx.com)发布的文章旨在介绍前沿医学研究进展,不能作为治疗方案使用;如需获得健康指导,请至正规医院就诊。

责任声明:本稿件如有错误之处,敬请联系转化医学网客服进行修改事宜!

微信号:zhuanhuayixue

★ 7月份热门内容 ★

01

02

03

04

05

06

特别声明:以上内容(如有图片或视频亦包括在内)为自媒体平台“网易号”用户上传并发布,本平台仅提供信息存储服务。

Notice: The content above (including the pictures and videos if any) is uploaded and posted by a user of NetEase Hao, which is a social media platform and only provides information storage services.

相关推荐
热点推荐
包头民企之死:产业基金成压死骆驼的稻草

包头民企之死:产业基金成压死骆驼的稻草

无忌财谈
2026-10-28 10:38:59
理想王炸新车来了,780km续航,23.98万元起!

理想王炸新车来了,780km续航,23.98万元起!

沙雕小琳琳
2026-10-29 00:33:02
男子花3500找了一个小姐,又觉得不过瘾,让小姐再喊个闺蜜过来“一起玩”

男子花3500找了一个小姐,又觉得不过瘾,让小姐再喊个闺蜜过来“一起玩”

张晓磊
2026-10-18 11:58:47
信访新规强调:越级上访就问责!可如果基层不受理,该到哪说理去

信访新规强调:越级上访就问责!可如果基层不受理,该到哪说理去

细说职场
2026-10-26 12:52:07
中印边境爆发对峙!印度不装了,我国的回应,莫迪要听的懂

中印边境爆发对峙!印度不装了,我国的回应,莫迪要听的懂

梦在深巷aqa
2026-10-27 17:10:21
俄罗斯专家把话挑明了:如果中国铁了心要对日本动手,那就只有两个选择,要么不出手,要么一击毙命!

俄罗斯专家把话挑明了:如果中国铁了心要对日本动手,那就只有两个选择,要么不出手,要么一击毙命!

回京历史梦
2026-10-11 16:35:06
光明日报:不容侮辱中国已故伟大领袖!吃中国饭,砸中国锅?姆巴佩,不配!

光明日报:不容侮辱中国已故伟大领袖!吃中国饭,砸中国锅?姆巴佩,不配!

大风新闻
2026-10-27 16:00:03
51年,彭老总狠心枪决周总理女婿,总理急电称罪不致死押回国!

51年,彭老总狠心枪决周总理女婿,总理急电称罪不致死押回国!

史不语
2026-10-28 17:55:07
不是阿门+斯玛特!3场15助攻,再轰8记三分!火箭队新控卫出炉,范乔丹迎接班人,年薪仅1100万

不是阿门+斯玛特!3场15助攻,再轰8记三分!火箭队新控卫出炉,范乔丹迎接班人,年薪仅1100万

熊哥爱篮球
2026-10-29 00:26:43
俄媒大胆预判:中国海军最多10年,最快7年,美军自己让出制海权

俄媒大胆预判:中国海军最多10年,最快7年,美军自己让出制海权

福建睿平
2026-10-24 08:58:15
1979年,贺子珍终于抵达北京,她与毛主席拍下了最后一张合影!

1979年,贺子珍终于抵达北京,她与毛主席拍下了最后一张合影!

海佑讲史
2026-10-20 23:16:14
浪潮信息:前三季度净利润39.32亿元,同比增长165.32%

浪潮信息:前三季度净利润39.32亿元,同比增长165.32%

每日经济新闻
2026-10-28 19:24:06
终于有人敢说实话!养老金绝不允许走向“强者通吃”

终于有人敢说实话!养老金绝不允许走向“强者通吃”

笑熬浆糊111
2026-10-27 06:00:22
希罗真没说错!从83分先生到8分3助,阿德巴约是如何一步步露馅的

希罗真没说错!从83分先生到8分3助,阿德巴约是如何一步步露馅的

大卫的篮球故事
2026-10-28 18:05:48
多名演员发文抵制,业内人士:很悲哀,收入猛降八成,几乎成“免费劳动力”

多名演员发文抵制,业内人士:很悲哀,收入猛降八成,几乎成“免费劳动力”

上海约饭局
2026-07-05 15:23:20
杨议演出被取消后,条子哥直接翻脸开怼

杨议演出被取消后,条子哥直接翻脸开怼

乡野小珥
2026-10-28 08:47:32
全国人大常委会副委员长郑建邦率团出席第十二届金砖国家议会论坛

全国人大常委会副委员长郑建邦率团出席第十二届金砖国家议会论坛

新华社
2026-10-27 22:53:02
闹大了!清华美院又乱画英雄人物,宇航员浑身肥肉,官媒亲自下场

闹大了!清华美院又乱画英雄人物,宇航员浑身肥肉,官媒亲自下场

就一点
2026-08-27 01:20:28
拿恐吓换来谅解书、高血压写进量刑考量,徽剑案网友“呼吁抗诉”值得被看见!

拿恐吓换来谅解书、高血压写进量刑考量,徽剑案网友“呼吁抗诉”值得被看见!

迷世书童
2026-10-28 19:50:20
伊朗别想安稳,以色列下任总理,恐怕比内塔尼亚胡还要凶狠

伊朗别想安稳,以色列下任总理,恐怕比内塔尼亚胡还要凶狠

起喜电影
2026-10-29 00:30:22
2026-10-29 02:00:49
转化医学网
转化医学网
转化医学核心门户
6052文章数 4865关注度
往期回顾 全部

科技要闻

宇树科技前三季净利暴增270%

头条要闻

仅退款后冰柜仍插着电在使用 买家回应

头条要闻

仅退款后冰柜仍插着电在使用 买家回应

体育要闻

0胜4负与篮网国王一桌 热火字母哥赌错了?

娱乐要闻

巾帼不让须眉!章子怡拿下重磅荣誉

财经要闻

iPhone Duo七年等来一场吐槽大会

汽车要闻

首销期权益价23.98万起 2026款理想i6上市

态度原创

教育
健康
手机
房产
游戏

教育要闻

AI+教育发展公益行走进烟台龙口,探讨AI驱动初中英语课堂创新

查不出猝死风险?可能是项目没做对

手机要闻

iQOO Neo12正式发布!风擎双芯,第五代骁龙8至尊版

房产要闻

重新定义城芯院墅生活!33席印德华府,看见湾区墅居的时代答案

能实现60帧?曝《GTA6》主机版或有“性能模式”!

无障碍浏览 进入关怀版