肠道菌群也能影响心血管疾病吗?

文摘   2024-06-19 10:50   北京  

目前研究显示,可以。

肠道菌群

肠道菌群是指生活在我们消化道内的微生物群落,包括细菌、病毒、真菌等。人体内大约有100万亿个微生物,其中大多数位于肠道。这些微生物通过分解食物、合成维生素、调节免疫系统等多种途径对我们的健康产生深远影响。更有趣的是,目前认为,每个人的肠道菌群都是独一无二的,这使得科学家们将其比作人体内的“第二基因组” 。


肠道菌群与心血管疾病

近年来,随着高通量基因测序技术的发展,科学家们发现肠道菌群在心血管疾病(CVDs)中扮演了重要角色。研究表明,肠道菌群的组成和功能变化可能与动脉粥样硬化、高血压、心力衰竭等心血管疾病的发生和发展密切相关。例如,某些研究发现特定菌群的丰度变化与心血管疾病的风险显著相关,这引发了科学界对肠道菌群与心血管健康之间关系的广泛探讨。

肠道菌群如何影响心血管健康
  1. 代谢物的产生:肠道菌群代谢产生的三甲胺-N-氧化物(TMAO)是研究最多的一个例子。在一项广泛引用的研究中,科学家们发现TMAO水平较高的个体更容易患上动脉粥样硬化。TMAO由肠道菌群代谢胆碱和卵磷脂产生,而这些成分广泛存在于红肉、蛋黄等食物中。研究发现,通过摄入益生菌或调整饮食,可以有效降低TMAO的生成,从而减少动脉硬化的风险。这个研究结果引发了公众对饮食习惯与肠道健康之间关系的广泛关注。
  2. 炎症和免疫调节:肠道菌群通过其代谢产物如脂多糖(LPS)激活宿主的免疫系统,引发全身性炎症反应,从而加剧心血管疾病的发展。举一个具体的例子,有研究表明,某些肠道菌如蛋白质菌门(Proteobacteria)产生的脂多糖可以通过进入血液循环,导致动脉硬化斑块的不稳定,增加心脏病发作的风险。科学家们甚至发现,使用抗生素抑制这些特定菌群,可以显著减少实验动物模型中的动脉硬化程度。
  3. 血压调节:短链脂肪酸(SCFAs)如乙酸、丙酸和丁酸是肠道菌群发酵膳食纤维产生的重要代谢物,它们不仅可以通过激活肠道中的G蛋白偶联受体(如GPR41)来降低血压,还可以通过其他途径调节全身血管的张力。比如,一项有趣的研究发现,食用含有益生菌的酸奶可以显著降低高血压患者的血压,这归因于益生菌调节肠道菌群,增加SCFAs的产生,从而改善血管功能。这一发现不仅提示通过调整饮食可以调控血压,还引发了对益生菌补充剂的广泛兴趣 。

相关研究和证据

多项研究已经证实了肠道菌群与心血管疾病之间的关联。例如,研究表明,某些肠道菌属(如Lachnospiraceae[毛螺菌科]和Ruminococcaceae[瘤胃菌科])与较低的心房颤动和冠心病风险有关,而其他菌属(如Streptococcus[链球菌]和Escherichia coli[大肠杆菌])则可能增加高血压和心力衰竭的风险。在一项双向孟德尔随机化分析中,科学家们使用了多种统计方法来验证肠道菌群与心血管疾病之间的因果关系,发现了多种菌属与心血管疾病风险的显著关联。


未来研究方向和临床应用

尽管目前已经取得了一些重要发现,但关于肠道菌群与心血管疾病的具体机制仍需进一步研究。未来的研究可以集中在以下几个方面:确定具体的致病菌株和保护菌株、了解菌群代谢产物的详细作用机制、以及探索调节肠道菌群的治疗方法(如益生菌和粪菌移植)在心血管疾病预防和治疗中的潜力。



小知识:除了心血管疾病以外,肠道菌群还与多种疾病可能存在关系

越来越多的研究表明,肠道菌群不仅仅与心血管疾病密切相关,还与多种其他疾病有着深刻的联系。例如,肠道菌群失调(dysbiosis)与糖尿病、肥胖、炎症性肠病(IBD)等代谢性和免疫性疾病密切相关。研究显示,肠道菌群可以通过影响宿主的代谢、免疫调节和神经信号传递等多种途径,参与这些疾病的发生和发展。

  • 糖尿病和肥胖:肠道菌群的组成变化与胰岛素抵抗和体重增加有关。研究表明,某些肠道细菌如拟杆菌门(Bacteroidetes)和厚壁菌门(Firmicutes)的比例失调可能导致能量摄取和脂肪储存增加,从而引发肥胖和2型糖尿病。
  • 炎症性肠病(IBD):包括克罗恩病和溃疡性结肠炎在内的IBD患者通常表现出显著的肠道菌群失调。这些患者的肠道中有害菌群增多,而有益菌群减少,导致肠道屏障功能受损和慢性炎症的发生 。
  • 神经系统疾病:越来越多的证据表明,肠-脑轴(gut-brain axis)在精神疾病如抑郁症和自闭症谱系障碍(ASD)中起着重要作用。肠道菌群通过产生神经递质、短链脂肪酸等代谢产物,影响中枢神经系统的功能和行为 。
  • 癌症:一些研究发现,肠道菌群失调可能与某些类型的癌症,如结直肠癌的发生有关。某些致癌菌株可以通过其代谢产物诱导DNA损伤和慢性炎症,从而促进癌变过程。

这些研究结果不仅揭示了肠道菌群在多种疾病中的关键作用,还为疾病的预防和治疗提供了新的视角和潜在的干预靶点。通过调整饮食、使用益生菌或进行粪菌移植等手段,将有望改善肠道菌群的健康状态,从而对多种疾病的管理产生积极影响。


小结

肠道菌群对心血管健康具有重要影响。通过调整饮食、补充益生菌等方法,我们有可能改善肠道菌群组成,从而降低心血管疾病的风险。然而,具体的干预措施需要更多的临床研究支持。在此之前,保持健康的生活方式,如均衡饮食、适量运动和避免滥用抗生素,仍然是保护心血管健康的有效措施。


针对调整肠道菌群治疗的进展
近年来,肠道菌群调整治疗成为了临床研究的热点,并在多种疾病的管理中展现出潜力。常用的方法包括益生菌、益生元、合生元以及粪菌移植等。常见的一些方法有:
益生菌和益生元:益生菌如临床上常见的整肠生(Enterogermina)和培菲康(Bifidobacterium bifidum)(药物商品名称仅作为举例,不作为证据)在广泛用于改善肠道菌群平衡。这些益生菌通过增加有益菌的数量,抑制有害菌的生长,从而改善肠道健康。研究显示,益生菌不仅对肠道健康有益,还可能通过调节免疫系统和代谢途径,对心血管健康产生积极影响。例如,有研究发现,定期补充益生菌可以降低血浆中的TMAO水平,减少动脉粥样硬化的风险。
粪菌移植:粪菌移植(FMT)是一种将健康供体的肠道菌群移植到患者肠道内的方法,用于恢复健康的菌群平衡。尽管主要用于治疗复发性艰难梭菌感染(CDI),但粪菌移植在其他疾病如炎症性肠病和代谢综合征中的潜力也在不断探索。初步研究表明,粪菌移植可能通过改善代谢功能和减少炎症,对心血管健康产生有益影响。
饮食调控:调整饮食习惯也是改善肠道菌群的重要方法。高纤维饮食、富含多种植物化学物质的膳食有助于增加有益菌群的数量,生产短链脂肪酸(SCFAs),从而对心血管健康产生保护作用。研究显示,高纤维饮食可以降低血压、改善血脂水平,从而降低心血管疾病的风险。

多项研究已经初步证实了这些方法对心血管健康的积极影响。例如:益生菌补充:一项研究显示,补充益生菌可以显著降低TMAO水平,减少动脉粥样硬化的风险 。粪菌移植:研究表明,粪菌移植不仅可以改善肠道健康,还可能通过调节宿主的代谢和免疫反应,降低心血管疾病的风险 。饮食调控:高纤维饮食与较低的心血管疾病风险显著相关,这可能是由于肠道菌群代谢膳食纤维产生的短链脂肪酸对血管健康具有保护作用 。

总之,肠道菌群调整治疗在心血管健康管理中的应用前景广阔,但仍需更多的临床研究来进一步证实其长期效益和安全性。通过科学的干预方法,可能有望在未来更好地利用肠道菌群的调控来预防和治疗心血管疾病。

(本文部分图片来自网络)

附录
部分常见的益生菌(仅为部分,仅供参考)
乳酸杆菌属(Lactobacillus)
  • 嗜酸乳杆菌(Lactobacillus acidophilus):有助于消化健康,常见于酸奶和发酵食品中。
  • 鼠李糖乳杆菌(Lactobacillus rhamnosus):已显示有助于防止旅行者腹泻和促进免疫系统健康。
  • 罗伊氏乳杆菌(Lactobacillus reuteri):有助于肠道健康,并可能有助于降低牙龈炎和胃溃疡风险。

双歧杆菌属(Bifidobacterium)

  • 双歧杆菌属双歧杆菌(Bifidobacterium bifidum):有助于维护肠道菌群平衡,常用于益生菌补充剂。
  • 长双歧杆菌(Bifidobacterium longum):有助于减轻消化不良症状,改善免疫功能。
  • 短双歧杆菌(Bifidobacterium breve):有助于减轻便秘,改善皮肤健康。

链球菌属(Streptococcus)

  • 嗜热链球菌(Streptococcus thermophilus):常用于酸奶生产,有助于乳糖消化。
  • 唾液链球菌(Streptococcus salivarius):可能有助于口腔健康,预防口腔感染。

酵母菌属(Saccharomyces)

  • 布拉氏酵母菌(Saccharomyces boulardii):一种有益的酵母菌,有助于治疗腹泻和防止抗生素相关的肠炎。

图文编辑:心血管中心公众号编辑组

北京同仁医院心血管中心
首都医科大学北京同仁医院心血管中心是国内最早融心血管内外科临床医疗、教、研为一体的中心之一。中心现有医护技人员 150名,具有副主任医师以上高级职称人员26名,是首医大博、硕士培养点,中心主任是著名心血管病专家、博士研究生导师郭彩霞教授。
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