肠道微生物依赖的三甲胺n -氧化物加重血管紧张素II诱导的高血压

肠道微生物通过代谢饲料中的磷脂酰胆碱、胆碱、l -肉碱和甜菜碱产生氧化三甲胺(TMAO)。TMAO与慢性肾脏疾病(CKD)、糖尿病、肥胖和动脉粥样硬化的发病机制有关。作者测试TMAO是否能增强血管紧张素II (Ang II)诱导的血管收缩，从而促进Ang II诱导的高血压。在C57Bl/6小鼠中通过渗透微型泵慢性注入Ang II (400 ng/ kg 1min 1) 14天。

三氧化三甲胺(1%)或抗生素通过饮用水给予。分别用微灌注仪和肌线描记仪评估肾传入小动脉和肠系膜动脉的血管收缩情况。在Ang ii诱导的高血压小鼠中，TMAO升高收缩压并引起血管收缩，抗生素可缓解这种情况。最终，该研究发现TMAO促进Ang ii诱导的血管收缩，从而促进Ang ii诱导的高血压，这涉及PERK/ROS/CaMKII/PLCβ3轴。

图片来源：https://doi.org/10.1016/j.redox.2021.102115

全球30%以上的成年人(13.8亿人)患有高血压，高血压是心血管疾病(CVD)的主要可预防风险因素，也是世界范围内的主要死亡原因。预防和治疗高血压需要更好地了解导致高血压的潜在机制。血管紧张素II (Ang II)是肾素-血管紧张素-醛固酮系统的主要成分，在高血压病中起重要作用。肾脏决定ANG II的形成和控制血浆量，使该器官成为高血压的关键角色。在肾脏中，传入小动脉(Af)构成主要的阻力血管。通过它们的收缩，Ang II有助于调节血压和肾小球滤过率(GFR)。

某些形式的高血压与肠道微生物群有关。例如，在正常血压对照组和不同的遗传(SHR和Dahl盐敏感)和药理学(Ang II和doca盐)高血压模型之间，肠道微生物群组成是不同的。更重要的是，Ang ii诱导的血管功能障碍和高血压在无菌(GF)小鼠(gnotobio)中得到缓解。因此，通过向这些GF大鼠中引入微生物群，可以恢复在GF大鼠中观察到的较低的血压和降低的血管收缩力。根据这些研究，通过饮食干预改变肠道微生物群可以调节血压就不足为奇了。然而，肠道微生物群是否通过某种代谢物三甲胺n -氧化物(TMAO)影响血压尚不清楚。

胆碱、L-肉碱、磷脂酰胆碱和甜菜碱通过肠道微生物代谢生成三甲胺(TMA)，三甲胺在肝脏中被含黄素的单加氧酶-3 (FMO3)迅速氧化形成TMAO。氧化三甲胺也可以直接从食物中获得。氧化三甲胺也可以直接从食物中获得。值得注意的是，血浆TMAO浓度与动脉粥样硬化、肥胖和慢性肾脏疾病密切相关。三氧化三甲胺的直接靶标备受关注。

Chen等人证明，TMAO直接结合并激活蛋白激酶r样内质网激酶(PERK)，从而促进代谢功能障碍。TMAO还可以通过提高肌醇1,4,5-三磷酸(IP3)的生成来增加血小板胞内Ca2+ ([Ca2+]i)的释放。有趣的是，衰老和慢性肾脏疾病(CKD)动物模型的循环TMAO水平高于对照菌株。

肠道微生物依赖的三甲胺n -氧化物加重血管紧张素II诱导的高血压

图片来源：https://doi.org/10.1016/j.redox.2021.102115

TMAO损害内皮型一氧化氮合酶(eNOS)衍生型一氧化氮(NO)的生成，并减少乙酰胆碱对主动脉内皮依赖性血管舒张。本文研究了TMAO激活PERK是否通过增强[Ca2+]释放来影响Ang II诱导的血管收缩，其中作者测试了生理浓度的TMAO是否通过激活PERK来增强Ang II诱导的细胞内Ca2+释放，从而增强Af和肠系膜动脉的血管收缩。此外，作者还探索了消耗肠道微生物是否会降低循环TMAO水平，从而降低血压和Ang ii -血管收缩。通过PERK/ROS/CaMKII/ PLCβ3/Ca2+轴介导Ang ii诱导的血管收缩，TMAO促进Ang ii诱导的高血压。（生物谷 Bioon.com）

参考文献

Shan Jiang et al. Gut microbiota dependent trimethylamine N-oxide aggravates angiotensinII–induced hypertension. Redox Biol . 2021 Aug 25;46:102115. doi: 10.1016/j.redox.2021.102115.