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数据库为什么多吃绿叶菜能护心？Cell 揭开终极秘密：肠道里藏着个“硝酸盐+铁”的合成工厂
当下心脑血管疾病、非酒精性脂肪肝、代谢综合征是全民健康的高频热点，大量流行病学证据提示多吃绿叶蔬菜有益于心血管与代谢，但蔬菜中的营养物质究竟通过何种体内通路发挥保护效果，很长一段时间并没有完全被解析。
发表于《Cell》的这项重磅研究，来自卡罗林斯卡医学院牵头的国际合作团队揭示了一条全新肠道微生物介导的保护通路：肠道细菌可以利用膳食来源的硝酸盐与植物来源非血红素铁，合成具有生物活性的二亚硝酰铁复合物（DNICs），这类分子进入循环系统输送至全身脏器，能够发挥心脏、血管以及肝脏代谢保护作用，为解释植物性膳食的健康获益提供了全新分子机制。
硝酸盐广泛富集在甜菜、菠菜、芝麻菜、生菜等绿叶蔬菜当中，而豆类、全谷物、植物蔬菜里含有的非血红素铁，也就是植物来源铁，是生成 DNICs 的两大核心原料。整套合成过程离不开肠道细菌的
硝酸盐还原酶（NR）
，肠道菌群利用这两类膳食底物合成 DNICs，生成后的复合物可以被机体吸收，以蛋白结合的形式经由血液循环分布至全身，在肝脏、肾脏中富集程度最高，小肠组织中也可以检测到较高水平。
研究结合小鼠动物实验、细菌体外培养、人粪便样本、肝细胞模型多套体系开展验证，借助电子顺磁共振（EPR）技术直接检测组织内 DNIC 信号：常规饲养的小鼠肝脏、肾脏可以检出本底水平的 DNIC，而完全没有肠道菌群的无菌小鼠体内，各组织完全检测不到该分子，直接证实肠道微生物是体内 DNIC 生成必不可少的条件。
人粪便样本的体外厌氧培养实验同样证实，人的肠道菌群也具备利用硝酸盐与铁合成 DNICs 的能力。
过去学界普遍猜想 DNIC 来源于机体一氧化氮合酶（NOS）产生的游离一氧化氮（NO）与细胞内铁直接反应，但该研究推翻了这一认知。机体 NOS 产生的硝酸盐分泌进入肠道，再由肠道细菌加工转变为 DNIC，才是生理条件下 DNIC 最主要来源；DNIC 发挥生物学效应依靠完整的 Fe(NO)
2
功能基团实体，
并不是依靠释放游离一氧化氮
。
DNIC 在血液环境中稳定性很强，半衰期超过 3 小时，它可以通过配体交换和蛋白巯基结合转运，不会解离为游离铁和 NO 分子，到达靶器官之后，一方面激活可溶性鸟苷酸环化酶（sGC‑cGMP）通路舒张血管；另一方面还会抑制亮氨酸的细胞摄取，进而下调 mTORC1‑SREBP1 脂合成信号轴，减轻肝脏脂质堆积。
研究团队构建西方饮食合并 NOS 抑制剂诱导的心代谢疾病（CMD）小鼠模型，分别采用两种干预手段：一种通过膳食同时补充硝酸盐与柠檬酸铁，刺激肠道细菌内源生成 DNIC；另一种直接给予人工合成 DNIC‑硫代硫酸盐。
两种干预手段均显著提升小鼠体内组织 DNIC 含量，并且带来一致的生理改善效果：动物血压得到回落，心室病理性肥厚减轻，血管内皮舒张功能恢复；同时改善糖代谢，降低空腹血糖、提升葡萄糖耐受能力，有效抑制肝脏脂肪变性，减少肝细胞内脂滴蓄积。
值得注意的是，单独补充硝酸盐无法实现保护效果，
必须同时供给铁才能够产生显著获益
，这也说明 DNIC 才是这套膳食干预背后真正的效应分子。在 HepG2 肝癌细胞以及人源三维肝球模型上，DNIC 同样可以直接抑制游离脂肪酸诱导的肝细胞脂肪堆积，进一步确认它对肝脏的直接保护作用。
“我们的结果表明，肠道细菌可以把普通膳食组分加工成能够调控机体关键生理功能的生物活性物质。” 论文第一作者兼共同通讯作者、卡罗林斯卡医学院 Andrei L. Kleschyov 研究员这样评价这项发现。共同资深作者 Mattias Carlström 教授表示，该结果也可以解释流行病学观察，为什么富含硝酸盐、非血红素铁的蔬菜饮食，和人群更低的心代谢疾病风险存在相关性。
同时该研究也客观点明现有工作的局限：整套保护效应证据主要来源于体外细胞、类器官以及雄性小鼠模型；虽然人粪便离体实验证明人类肠道菌群可以合成 DNIC，但人体组织内 DNIC 的生理水平、在人类体内完整转运和作用链条还缺少直接人体体内证据，目前还缺少可用于人体微创检测 DNIC 的成熟手段。后续研究的重点，一方面要开发适用于人体检测 DNIC 的实验方案，解析 DNIC 在人体内生成、运输、调控生理过程的完整细节；另一方面探索通过膳食搭配或者调节肠道菌群组成，提升体内 DNIC 水平，以此作为心代谢相关疾病的潜在预防策略。
这项研究由卡罗林斯卡医学院联合德国汉堡‑埃彭多夫大学医学中心、美因茨约翰内斯‑古腾堡大学医学中心多家机构共同完成，刷新了我们对肠道微生物代谢膳食营养、介导宿主健康的理解。（
生物谷）
参考文献：
Andrei L. Kleschyov et al,
Gut microbiota generate dinitrosyl iron complexes with cardiometabolic benefits
, Cell (2026). DOI: 10.1016/j.cell.2026.07.055.
