Nature子刊：『广式茶饮』降低慢性失眠带来的心血管代谢紊乱

来源：生物探索 2022-07-04 09:52

肠道菌群对人类健康至关重要，脑-肠轴在过去几年中得到了深入研究。先前的研究表明，肠道微生物群具有昼夜节律，且与宿主的昼夜节律相互作用。

西湖大学研究团队在Nature Communications发表了题为“The gut microbiota-bile acid axis links the positive association between chronic insomnia and cardiometabolic diseases”的研究成果。研究发现，习惯性饮茶可能通过肠道菌群-胆汁酸轴减少慢性失眠对心脏代谢疾病（Cardiometabolic diseases，CMD）的影响。

图1 研究成果（图源：[1]）

慢性失眠是一种常见睡眠障碍，目前全球患病率约为10-20%。慢性失眠症的特征包括入睡困难、夜间睡眠质量差和晨起困难，以及白天疲劳、注意力缺陷和情绪不稳定。在过去的十年中，大量观察性研究表明，慢性失眠与CMD的高风险相关，然而，二者之间关联的潜在机制尚未确定，因此尚未开发出具有成本效益的新治疗策略。

肠道菌群对人类健康至关重要，脑-肠轴在过去几年中得到了深入研究。先前的研究表明，肠道微生物群具有昼夜节律，且与宿主的昼夜节律相互作用。睡眠障碍如慢性失眠，会破坏微生物的昼夜节律，从而影响肠道微生物的组成和功能；另一方面，肠道微生物菌群失调与CMD的发展有关，并对健康有重大影响；此外，胆汁酸代谢失调及其与肠道微生物群的相互作用也与宿主代谢健康密切相关，但缺乏来自大规模人类队列的证据。

在此项研究中，研究人员假设肠道微生物-胆汁酸轴可能在连接慢性失眠和CMD中发挥作用。首先，研究人员在一项中国前瞻性队列研究中以来自广州营养与健康研究（Guangzhou Nutrition and Health Study，GNHS)1809名参与者为研究对象，研究了参与者6年慢性失眠状态与肠道微生物群和胆汁酸谱的纵向关联；然后，在一项独立的大型横断面研究中以广东肠道微生物组计划（Guangdong Gut Microbiome Project，GGMP）的6122名参与者为研究对象，探索改变的肠道微生物群或胆汁酸是否可以介导GNHS中的慢性失眠-CMD关联。

研究人员根据参与者在提供粪便样本前6年内的慢性失眠状况将GNHS参与者分为四组：（i）长期健康组（即在6年前或随访时都没有慢性失眠）；（ii）恢复组（即6年前有慢性失眠症，随访时却正常）；（iii）新发病组（即6年前没有慢性失眠症，但随访时有慢性失眠症）；（iv）长期慢性失眠组（即在6年前和随访时都患有慢性失眠）。对于GGMP，鉴于横断面研究设计，研究人员将参与者分为两组：（i）非慢性失眠组；（ii）慢性失眠组。

通过对数据分析，研究人员发现：

1. 慢性失眠与肠道微生物群结构密切相关

GNHS参与者的慢性失眠状态与微生物α/β多样性的纵向关联。与长期健康组相比，新发组和长期慢性失眠组的微生物群组成发生显著变化，β-多样性存在显著差异，α多样性参数显著低于长期健康组；长期慢性失眠组的α多样性参数香农指数显著低于长期健康组。

2. 慢性失眠与特定的肠道微生物和胆汁酸有关

瘤胃球菌科UCG-002和瘤胃球菌科UCG-003被鉴定为慢性失眠的微生物生物标志物。在GNHS和GGMP中均观察到：慢性失眠与瘤胃球菌科UCG-002和瘤胃球菌科UCG-003水平较低相关，与年龄或性别没有相互作用。慢性失眠与较高水平的室罗胆酸和去甲胆酸以及较低水平的异石胆酸、石胆酸和熊去氧胆酸相关。

敏感性分析的结果表明，添加膳食胆固醇摄入量和纤维摄入量作为额外的协变量并不会影响慢性失眠与胆汁酸的关联。基于偏相关系数的共现网络分析表明，瘤胃球菌科UCG-002和瘤胃球菌科UCG-003与次级胆汁酸呈正相关，与初级胆汁酸呈负相关。此外，慢性失眠与短链脂肪酸、芳香族氨基酸或其衍生物无关。

3. 慢性失眠相关的肠道微生物特征和胆汁酸与CMD危险因素相关

在GNHS参与者的横断面分析中，瘤胃球菌科UCG-002的每标准差单位增量与代谢综合征风险降低24%相关，2型糖尿病风险降低22%，血脂异常风险降低13%。瘤胃球菌科UCG-003中每个标准差单位的增量与代谢综合征风险降低23%相关。

4. 习惯性饮茶和肠道微生物-胆汁酸轴相关

研究人员在调查广东参与者饮食因素（茶、咖啡、水果、蔬菜、鱼肉、红肉和乳制品）时，发现只有饮茶（队列参与者饮用的主要茶类是乌龙茶、绿茶、普洱茶和红茶）与瘤胃球菌科UCG-002呈正相关，与胆汁酸呈负相关，与慢性失眠呈正相关。对GNHS参与者的茶消费（是与否）进行的分层分析表明，瘤胃球菌科UCG-002与CMD风险因素之间存在负相关，血脂异常在习惯性饮茶的人群中普遍更少。

此外，对两个队列的饮茶与慢性失眠关联结果的荟萃分析表明，饮茶与慢性失眠的风险呈负相关。习惯性饮茶与肠道微生物-胆汁酸轴相关，这可能是慢性失眠与CMD之间关联的潜在基础。

此项研究表明肠道微生物群-胆汁酸轴可能是减轻慢性失眠对心脏代谢健康有害影响的重要预防目标：慢性失眠与肠道微生物群的结构和组成以及特定的胆汁酸有关；肠道微生物-胆汁酸轴可能在连接慢性失眠和CMD结局方面发挥重要作用；习惯性饮茶与慢性失眠破坏的肠道微生物群和胆汁酸呈负相关，饮茶与肠道微生物-胆汁酸轴相关的机制可能归因于茶多酚、类黄酮、生物碱和各种抗氧化化合物的丰富含量。

本研究有几个优点：首先，慢性失眠状态与肠道微生物群的前瞻性关系的证据特别缺乏，而此项研究为基于一个大型纵向队列，提供了证据；其次，此项研究使用肠道微生物-胆汁轴来解释慢性失眠与CMD之间的联系，为流行病学关联提供了新的机制见解；再者，在另一项大型队列研究中也观察到了我们的主要发现。

本研究还包含一些局限性：首先，本研究基于观察性研究设计，无法避免残留混杂因素；其次，尽管研究证明肠道微生物-胆汁酸轴可能将慢性失眠与CMD之间的关联联系起来，但潜在的因果关系仍未阐明；再者，GGMP是一项横断面研究，尽管在GGMP中也观察到了结果，但GNHS和GGMP对慢性失眠的潜在影响仍不清楚；此外，研究没有收集与慢性失眠密切相关的睡眠呼吸障碍的信息，这可能对肠道菌群和胆汁酸代谢有影响；同时，研究使用单独的单一介质模型对多种胆汁酸进行了中介分析。然而，这些胆汁酸可能彼此高度相关，甚至彼此之间是否存在因果关系，这需要进一步研究；最后，研究的两个队列均基于华裔个体，这可能无法推广到其他人群和种族。

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