新文速递丨Microbiome Res Rep益生元协同胆碱调控TMA生成

胆碱是人体必需的营养物质，参与多种重要的生理过程，包括神经递质合成、细胞膜信号传导、脂质运输和甲基化反应。然而，许多人的饮食中胆碱摄入量不足，这可能导致认知能力下降、肝脏和肌肉损伤、同型半胱氨酸水平升高以及心血管疾病风险增加。

肠道微生物在营养物质的获取和生物利用度方面发挥着关键作用。其中，肠道微生物将膳食胆碱代谢为三甲胺 (TMA) 是一个重要的过程，与心血管疾病风险增加相关。TMA 在肝脏中被进一步转化为三甲胺-N-氧化物 (TMAO)，TMAO 水平升高与肾功能损害、结直肠癌和心血管疾病相关。

我们分享了一篇于2025年5月发表于《Microbiome Research Reports》的研究文章，来探究肠道微生物对胆碱代谢的影响，并评估益生菌在调节肠道菌群组成和功能以增强胆碱生物利用度和减少 TMA 产生方面的作用。文章标题为“Ex vivostudy on prebiotic & choline combination to modulate gut bacteria, enhance choline bioavailability, and reduce TMA production”，原文链接为：https://dx.doi.org/10.20517/mrr.2024.90。

研究思路

研究人员招募了 28 名年龄在 45-65 岁之间的健康志愿者（BMI<27.5，排除糖尿病、心血管疾病及近3个月抗生素使用者），收集了他们的新鲜粪便样本。将粪便样本与胆碱和低聚半乳糖(GOS)进行体外发酵。

实验分为四组：对照组（control）、胆碱组（choline，分别加入游离胆碱、GPC、PC、磷脂酰胆碱、鞘磷脂）、益生元组（GOS，分别加入GOS（低聚半乳糖）、FOS（低聚果糖）、菊粉）和协同组（GOS + choline）。

图1 整体研究思路

检测方法

代谢组学: 使用核磁共振 (NMR) 技术检测 TMA 和胆碱水平。

逆转录聚合酶链反应 (RT-qPCR): 评估编码胆碱三甲胺裂解酶 (cutC) 的基因的表达水平。

宏基因组测序(BGI): 分析肠道菌群组成和功能。

研究结果

胆碱转化为TMA的效率取决于胆碱的形式

胆碱、磷脂酰胆碱 (PC) 和甘油磷脂酰胆碱 (GPC) 转化为 TMA 的效率较高，而磷脂酰胆碱 (PCho) 和鞘磷脂 (SM) 的转化效率较低。

此外，还有年龄和性别的差异，女性年轻组TMA生成量显著低于老年组。

图2  TMA的产生效率与底物有关

GOS显著降低胆碱转化为TMA且改变菌群分布

与对照组相比，添加 GOS 的胆碱组 TMA 水平显著降低，胆碱水平升高。