撰文丨王聪
编辑丨王多鱼
排版丨水成文
越来越多的研究揭示，肠道共生菌在调控宿主生理过程中发挥着重要作用。肠道细菌能够代谢饮食来源的化合物、药物以及内源性物质，生成具有生物活性的化合物，这些化合物可能对宿主有害或有益。深入理解这些过程将有助于阐明特定补充剂和饮食如何影响人类健康。
2026 年 8 月 19 日，卡罗林斯卡学院的研究人员在国际顶尖学术期刊Cell上发表了题为：Gut microbiota generate dinitrosyl iron complexes with cardiometabolic benefits 的研究论文。
该研究发现，肠道细菌可将饮食中的硝酸盐和非血红素铁转化为一种具有保护作用的分子——二亚硝酰铁配合物（DNIC） ，从而发挥降低心血管疾病和代谢疾病风险的作用。这也提示我们， 调控肠道细菌对 DNIC 的生成，可能是一种支持心血管代谢健康的新策略。
这项研究揭示了肠道细菌帮助保护人体重要生理功能的新机制，也有助于解释为何富含蔬菜的饮食 与多种疾病风险降低相关（因为许多蔬菜同时富含 酸盐和铁 ）。
硝酸盐天然存在于许多蔬菜中，尤其是甜菜以及菠菜、芝麻菜、生菜等绿叶蔬菜。非血红素铁——即存在于豆类、全谷物和绿色蔬菜等植物性食物中的铁形式——也天然存在于日常饮食中。
在这项研究中，研究团队发现，表达硝酸还原酶（NR）的肠道细菌可将食物中的硝酸盐和非血红素铁转化为二亚硝酰铁配合物（DNIC），这是一类含有 Fe(NO)₂ 核心结构的生物活性分子，由铁（Fe）与两个一氧化氮（NO）分子配位形成，被认为是内源性 NO 的储存和转运形式，可稳定存在并在体内被转运至多个器官。此前的研究显示，人工合成的 DNIC 具有显著的心血管益处（例如血管舒张和降压作用），但并不清楚健康人体内是否能够持续生成 DNIC 并发挥作用。
这项研究涉及小鼠、细胞、细菌和人类样本，利用先进的分析方法，在多种组织中识别出了 DNIC，并证实这些分子在普通小鼠体内存在，而在无菌小鼠体内完全不存在。此外，小鼠和人类粪便以及大肠杆菌均可由硝酸盐和柠檬酸铁生成 DNIC，而缺乏硝酸还原酶的大肠杆菌突变体则无法生成。这些结果表明，肠道细菌对于 DNIC 的生成至关重要。
研究团队表示，这些研究结果揭示了肠道细菌能够将食物中的成分转化为具有生物活性的分子，从而影响人体重要的生理功能。当研究团队通过含硝酸盐和柠檬酸铁的膳食补充剂，或直接给予人工合成的 DNIC 来提高体内 DNIC 水平时，在心血管和代谢疾病的小鼠模型中观察到多项健康指标均得到改善，包括——血压降低、血管功能改善、血糖控制更好以及肝脏脂肪堆积减少。因此，调控肠道细菌对 DNIC 的生成，可能是一种支持心血管代谢健康的新策略。
研究团队进一步证实，在 HepG2 肝细胞和人类肝脏类器官中，DNIC 可减轻脂肪酸诱导的脂肪变性。从机制上来说，DNIC 的生物活性由 Fe(NO)₂ 介导，而非游离一氧化氮（NO），其作用机制包括激活可溶性鸟苷酸环化酶（sGC）、抑制亮氨酸摄取以及调控 mTORC1 信号通路。
该研究的核心发现：
表达硝酸还原酶的肠道细菌可利用硝酸盐和非血红素铁生成 DNIC；
DNIC 转移到组织中，并通过 Fe(NO)₂ （而非游离一氧化氮）发挥生物活性；
DNIC 可缓解小鼠模型的心脏代谢性疾病和肝脏脂肪变性；
DNIC 激活可溶性鸟苷酸环化酶（sGC），抑制亮氨酸摄取，并使异常的 mTORC1 信号通路恢复正常。
总的来说，这项研究揭示了一种此前未知的新机制——肠道细菌可将饮食来源的硝酸盐和非血红素铁转化为具有生物活性、可在体内广泛分布的二亚硝酰铁配合物（DNIC），从而改善宿主代谢、促进健康。这些结果也有助于解释为何富含蔬菜的饮食与多种疾病风险降低相关（因为许多蔬菜同时富含酸盐和铁）。
研究团队表示，接下来将开发用于测量人体内 DNIC 的方法，并研究这种分子的形成机制、在体内的运输方式及其对各种生理功能的影响，他们还希望探讨饮食或肠道菌群的变化是否可以用来调控 DNIC 水平，从而帮助预防疾病。
论文链接：
https://www.cell.com/cell/fulltext/S0092-8674(26)00924-4