開發人體 TMAO 產能檢測促進腸道菌個人化營養發展

本校醫學院吳明賢教授團隊與食科所沈立言教授團隊，透過跨領域合作，在科技部計畫的支持下，累積不少創新成果，包括成功開發口服肉鹼耐量試驗(oral carnitine challenge test, OCCT)進行人類腸道菌氧化三甲胺(trimethylamine N-oxide, TMAO)產能檢測，與利用大蒜素減少TMAO之應用研究等。

近年腸道菌與心血管疾病相關研究備受矚目，特別是人體腸道菌生成的TMAO，為導致心血管疾病的重要成因。TMAO在人體內的形成，主要來自紅肉中的肉鹼，當飲食攝入過多紅肉，肉鹼會被腸內菌分解形成三甲胺(trimethylamine, TMA)由腸道吸收，再由肝臟黃素單氧化酶形成TMAO進入體內，並透過促使巨噬細胞堆積、血小板凝集等機轉，導致心血管疾病。TMAO促使心血管疾病風險增加的理論，也得到流行病學研究的印證。目前研究方向已由因果性轉向應用性的發展。

吳明賢教授團隊的重要成員吳偉愷醫師，為本研究的主要執行者，首先建立肉鹼透過腸道菌轉換TMAO之人體藥物動力學模式，簡化OCCT之步驟以進行臨床應用，並以素食者與葷食受試者進行研究，結合飲食問卷資料、代謝體分析與腸道菌相分析，成功確認OCCT有效分辨腸道菌相生成TMAO之功能，並發現葷食者相較素食者具有較高的TMAO產能。此外，本團隊運用仿人體腸道菌鼠模型，利用糞菌移植在無菌鼠的腸道中成功重建人類腸道菌相與TMAO生成功能。最後，本研究發現同一採集時間點內，人體血液與尿液中的TMAO濃度，具高度相關性，未來可望以尿液檢體取代血液作為檢測樣品，增加OCCT在臨床應用的可能性。未來，吳明賢教授團隊將持續優化OCCT檢測方法，作為臨床上判斷心血管疾病的高風險族群的新指標，並提供藥物與飲食介入的參考依據，往精準醫學與個人化營養的方向發展。

本研究成果目前已取得臺灣與美國先期專利，並於今年發表在Gut (IF:17.02)期刊(Gut 2019;68:1439-1449)。目前吳明賢教授團隊正與心臟科合作，將OCCT實際運用於心血管病人進行臨床研究，觀察飲食控制對心血管病人腸道菌生成TMAO能力的影響，未來將進一步利用藥物、益生菌、益生質，甚至益生菌代謝物，開發新一代心血管疾病預防與治療方法。