*僅供醫學專業人士閱讀參考
最近聽聞,電子煙的水果味煙彈徹底禁售了啊。
奇點糕身邊不乏老煙民,他們表示:沒有水果味,那還不如直接抽煙呢!
當然,不管哪種煙咱都不提倡啊。
吸煙有害健康,已經是大家心知肚明的事實。
隻不過,面對這生活,很多人還是選擇將自己沉溺於尼古丁所帶來的快樂之中。
然後,不小心霍霍了身邊被迫吸二手煙、三手煙的人。
目前,吸煙已被世界衛生組織列為全球可預防性死亡的主要原因[1,2]。
而避免吸煙帶來的危害,最有效的方式自然是讓煙民把煙戒掉。
但由於尼古丁具有強大的成癮性,以及戒斷會帶來十足的後勁兒《如代謝改變、食欲增長》,這件事難度不小。
行吧,既然戒煙這條路有點兒折磨人,那咱就另尋他路,找個辦法促進人體降解尼古丁,或許能夠緩解尼古丁誘導的相關病理症狀[3,4]。
今天,一篇發表於頂刊《自然》的文章首次發現人體內真的存在能夠降解尼古丁的腸菌。
北京大學薑長濤團隊、美國國立衛生研究院Frank Gonzalez團隊、浙江大學醫學院虞朝輝團隊、復旦大學李洋團隊以及溫州醫科大學鄭明華團隊共同合作發現,吸煙時尼古丁會積聚在腸道中,而腸道內的解木聚糖擬桿菌可以有效降解尼古丁,並改善吸煙誘導的非酒精性脂肪肝病[5]。
圖:論文首頁截圖
話都趕在前面說了,咱們馬上來看看研究者們都做了哪些工作吧。
之前有研究表明,在人的唾液和胃液中可檢測到高濃度的尼古丁,這提示尼古丁可能會聚集在消化道中[6]。
但尼古丁聚集在這裡幹了點兒啥壞事,還有很多不明之處。
這次,研究者們收集了30名吸煙者、30名非吸煙者的腸道黏膜活檢以及血液、糞便樣本進行分析,結果確實在吸煙者的腸道黏膜組織中檢測到更高水平的尼古丁。
在小鼠身上也觀察到這一現象。
研究者們分別以煙霧暴露、飲水口服、皮下註射這三種方式,給這些小鼠來點兒尼古丁,並評估其肺部、腸道內容物、腸道組織、大腦、肝臟、附睪白色脂肪組織、血清中的尼古丁水平。
結果顯示,無論是哪種暴露方式,均可觀察到小鼠的腸道中尼古丁水平持續較高。
除了肺部、大腦,腸道中的尼古丁也不少
不過,小鼠實驗中有個現象引起了研究者們的關注。
他們發現,與體內完全無菌的小鼠《GF》相比,無特定病原體的小鼠《SPF》在飲水口服尼古丁後,其腸道組織或腸道內容物中的尼古丁水平更低一些。
這有沒有可能,是因為SPF小鼠比GF小鼠多了些腸菌好兄弟?
於是,研究者們試圖找到在人體中幫忙解圍的腸道菌群。
基於公共宏基因組數據庫的篩選結果,以及對上述30名吸煙者的糞便樣本進行宏基因組學分析結果,解木聚糖擬桿菌《Bacteroides xylanisolvens》浮現出水面。
解木聚糖擬桿菌不僅攜帶有尼古丁降解酶編碼基因,其糞便內豐度還是造成吸煙者腸道內尼古丁水平差異的主要因素。
隨後,研究者們在體外實驗和小鼠體內實驗中驗證,解木聚糖擬桿菌確實能夠有效降解尼古丁《降解產物為HPB》,且生長速度不受環境中尼古丁水平的影響。
並發現,蛋白酶NiCx是解木聚糖擬桿菌對付尼古丁的關鍵武器。
如果解木聚糖擬桿菌的nicX基因表達缺陷,則會喪失降解尼古丁能力;如果給大腸桿菌也來一段nicX基因,這種得到『強化』的大腸桿菌便會獲得降解尼古丁的能力。
nicX基因是解木聚糖擬桿菌降解尼古丁的秘訣
進一步研究表明,腸道中的尼古丁積累會加速高膽固醇飲食小鼠的非酒精性脂肪性肝病《NAFLD》進展。
從機制上看,腸上皮的蛋白激酶AMPKα1是尼古丁在腸道中的主要作用靶點。
尼古丁通過激活AMPKα1-SMPD3信號通路,從而增加腸道內神經酰胺的形成,而這會導致更嚴重的肝脂肪變性、炎症和纖維化,誘導進展為非酒精性脂肪性肝炎《NASH》。
如果通過飲水口服給這些小鼠腸道內定植解木聚糖擬桿菌,可以緩解尼古丁誘導的NASH症狀,且依賴於NicX的表達。
簡單看下機制通路
最後,研究者們收集了83名NAFLD患者的數據進行分析,其中有41人吸煙《吸煙程度相近》,42人不吸煙。
結果顯示,吸煙患者的糞便中,解木聚糖擬桿菌豐度、尼古丁降解產物HPB水平與NAFLD嚴重程度呈負相關,尼古丁與NAFLD嚴重程度呈正相關。
而對於不吸煙的患者來說,糞便中解木聚糖擬桿菌豐度與NAFLD嚴重程度之間則沒有明顯相關性。
另外,從代謝指標上看,解木聚糖擬桿菌豐度、HPB水平與血清中谷丙轉氨酶《ALT》、天門冬氨酸氨基轉移酶《AST》水平呈負相關,尼古丁則與這兩項指標呈正相關,說明解木聚糖擬桿菌通過降解尼古丁或可保護吸煙者的肝功能。
解木聚糖擬桿菌幫助NAFLD患者化解尼古丁危機
也就是說,腸道中尼古丁水平可以在臨床上作為吸煙人群NAFLD進展的危險因素。
同時也證明,腸道中的解木聚糖擬桿菌能夠在一定程度上緩解尼古丁對人體的傷害。
值得注意的是,解木聚糖擬桿菌相關產品在人體內的安全性已被證實,歐盟已批準解木聚糖擬桿菌《DSM 23964》發酵乳制品作為新型食品。
《翹首以盼啊》
當然,繼續開發解木聚糖擬桿菌的潛力是一方面,也可以通過對AMPKα1-SMPD3-神經酰胺信號通路上其它靶點的幹預,來治療尼古丁相關的非酒精性脂肪肝病。
還是,少抽點兒煙吧。
「聖」勢出擊 「全」局把控,守護基線無腦轉移患者2年無憂生存
參考文獻:
[1]WHO Report on the Global Tobacco Epidemic 2008: The MPOWER Package 14 (WHO,
2008).
[2]WHO Global Report on Trends in Prevalence of Tobacco Smoking 2000–2025,Second
Edition 21 (WHO,2018).
[3]characterization of a bacterial enzyme for the degradation of nicotine. JACS 137,
10136–10139 (2015).
[4]Dulchavsky,M.,Clark,C. T.,Bardwell,J. C. A. & Stull,F. A cytochrome c is the natural
electron acceptor for nicotine oxidoreductase. Nat. Chem. Biol. 17,344–350 (2021).
[6]Lindell,G. et al. Acute effects of smoking during modified sham feeding in duodenal ulcer
patients. An analysis of nicotine,acid secretion,gastrin,catecholamines,epidermal growth
factor,prostaglandin E2,and bile acids. Scand. J. Gastroenterol. 28,487–494 (1993).
本文作者丨張艾迪