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肠道微生物组对机体心血管健康既有好处也有坏处!

来源:本站原创 2019-07-24 13:31

2019年7月24日 讯 /生物谷BIOON/ --“青春的源泉在肠道微生物组中吗?”这是今年3月份发表在Journal of Physiology杂志上的一篇文章的标题,其灵感来源于一项研究,而在这项研究中,研究人员通过研究发现,当给予老年小鼠广谱抗生素用以抑制其机体中的微生物组时,其机体动脉的功能就会恢复地像年轻动物一样,相关研究结果与其他研究人员所得到的结果相似,研究人员指出,肠道微生物组是一种非常有治疗希望的靶点,其能帮助有效降低人类年龄相关的心血管疾病的风险。

图片来源:tomcorsonknowles.com

鉴于已知的肠道菌群代谢产物对机体心血管系统的影响,目前的研究结果并没有令人非常惊讶;在人类和动物研究中,近些年来,研究人员发现,特定的微生物能通过特殊的方式来调节宿主机体的患病风险,而这通常是通过与宿主的饮食进行相互作用来实现的;尽管研究人员认为,抗生素只是一种实验性的工具,并不应该被视为促进人类心血管健康的潜在方法,有时候研究人员也会调查其它的方法来深入分析肠道和心血管系统之间的相互作用,从而开发出新的治疗方法。如今研究人员发现,肠道菌群所产生的数百种化合物能被机体所吸收,从而在宿主机体产生一定的生物学效应。

好的代谢产物 坏的代谢产物

研究者Stanley Hazen是绘制微生物对心血管疾病风险影响的先驱,2011年,他及其同事通过研究发现,在接下来3年里经历心脏病发作、中风或死亡的人群相比没有经历的人而言,机体中膳食脂质磷脂酰胆碱代谢产物的水平会上升,而且研究者还发现,这些代谢产物会导致小鼠出现动脉硬化或动脉粥样硬化,如果预先给予广谱抗生素的话,那么代谢产物胆碱对小鼠机体的有害作用或许就会被抑制。

在随后的研究中,研究者充分证实了上述关系,他们指出,一种在动物产品中含量丰富的营养物质—胆碱能被肠道微生物转化成为TMAO(三甲胺N-氧化物)和其它TMA(三甲胺),这些代谢产物就会发送信号使得血小板变得更具活性,且容易出现农学,如果形成血栓的话就会引发机体心脏病或中风的发生,额另一种在红肉中水平较高的化合物—肉碱就好像胆碱一样能被肠道菌群转化为TMA。

其它研究人员也研究了肠道菌群如何通过TMAO来影响机体心血管的健康,来自哥德堡大学的研究人员最近就发现,无菌小鼠或许对主动脉病变敏感性较低,而这或许是动脉粥样硬化的主要特征,此外,相比野生型小鼠而言,这类小鼠机体中胆固醇水平也较低,当给予两组小鼠同时喂食额外的胆碱时,上述差异就会消失,这就表明,微生物组或许并不是诱发动脉粥样硬化的主要驱动因素,至少在研究人员所研究的小鼠品种中是这样。

研究人员调查了TMAO与肠道微生物之间的关系,他们发现,血液中TMAO的水平会随着小鼠年龄的增加而增加,同时还会伴随小鼠机体微生物组组成的改变,但目前研究人员并不清楚为何会发生这种变化。如果机体中存在更多的炎症,或许是肠道中的细菌产生了一定的负面影响,目前研究人员正在开展一项研究比较西方饮食(高脂高糖低纤维)人群与低脂肪、低糖及高纤维饮食人群之间的差异,旨在阐明后者饮食方式是否能够减缓年龄相关的微生物组的改变。

并非所有的肠道微生物菌群对心血管健康的影响都是阴性的,最近来自威斯康星大学的研究人员通过研究发现了某种肠道菌群的特殊保护作用,去年研究者报道,产生丁酸盐的肠道菌群Roseburia intestinalis更易于定植在动脉粥样硬化敏感的小鼠机体中,而且相比没有这些细菌的小鼠而言,携带特殊细菌的小鼠主动脉病变的可能性更低一些,而且给小鼠喂食丁酸盐也能够使其产生较低水平的病变。

而另外一种具有潜在保护作用的菌群就是双歧杆菌了,2017年,研究人员发现,双歧杆菌或与小鼠机体较好的血管功能直接相关,研究人员想通过研究大量研究证实是否双歧杆菌真能给小鼠带来保护性作用。

图片来源:iran-daily.com

调整肠道微生物组

研究者表示,益生菌或能为缺乏相应保护性肠道菌群的个体提供一定的保护作用,但这或许并不是一个神奇的解决方案,即我们服用携带益生菌的药丸我们就能够保持健康,许多微生物都需要消耗特殊的营养物质,如果我们不摄入促进有益肠道菌群发育的营养物质的话,其就不会有效发挥作用。

阻断有害微生物所产生的效应也是一种潜在的解决方法,去年研究人员已经鉴别出了一种名为FMC(fluoromethylcholine)的化合物,其能阻断微生物TMA产生的酶类的功能,但并不会杀灭细菌,相比对照小鼠而言,给予小鼠FMC能够降低其机体中TMA和TMAO的水平,同时使得血小板不太易于凝固,目前研究人员正在对该化合物进行临床前的试验工作。

如今科学家们正在继续深入研究微生物组和机体心血管健康之间的关联,其每一种都具有一定的临床意义,比如,通过对动物研究后研究者发现,细菌在分解纤维时缩产生的短链脂肪酸能够与宿主细胞的受体相互作用从而调节血压,尽管微生物组并非是唯一的心血管健康的介质,但从事该领域研究的科学家们怀疑还有很多连接值得去探索发现。

最后研究者表示,随着科学家们研究的深入以及不同研究结果的相继问世,最终肠道微生物组将会成为人类机体中最重要且最值得探索的器官。(生物谷Bioon.com)

参考资料:

【1】Opinion: AI Beats Animal Testing at Finding Toxic Chemicals

【2】Vienna E. Brunt,Rachel A. Gioscia‐Ryan,James J. Richey, et al,. Suppression of the gut microbiome ameliorates age‐related arterial dysfunction and oxidative stress in mice Journal of Physiology, 04 February 2019, doi:10.1113/JP277336

【3】Gut flora metabolism of phosphatidylcholinepromotes cardiovascular disease

【4】Weifei Zhu,Jill C.Gregory,Elin Org,et al. Gut Microbial Metabolite TMAO Enhances Platelet Hyperreactivity and Thrombosis RiskCell (2016) doi:10.1016/j.cell.2016.02.011

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【6】Impact of Gut Microbiota and Diet on the Development of Atherosclerosis in Apoe-/-Mice

【7】Interactions between Roseburia intestinalis and diet modulate atherogenesis in a murine model

【8】Development of a gut microbe–targeted nonlethal therapeutic to inhibit thrombosis potential

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【10】The Gut Microbiome Can Be a Boon or a Bane for Cardiovascular Health

Jul 10, 2019,SHAWNA WILLIAMS

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