肠道微生物影响中风严重程度

【字体: 时间:2021年06月22日 来源:生物通

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  来自克利夫兰诊所的新研究表明,肠道微生物群在中风后的中风严重程度和功能损伤中发挥作用。研究小组发现,一种肠道微生物酶会加剧中风的严重程度,并导致病情恶化。这些发现可能为新的中风治疗和预防策略铺平道路。

  

任何人在任何年龄都有可能中风,但有些因素会增加中风的几率。现在,克利夫兰诊所(Cleveland Clinic)的新研究首次表明,肠道微生物群在中风后的严重程度和功能损伤中发挥了作用。

他们的研究结果发表在《Cell Host & Microbe》杂志上,题为“Gut microbes impact stroke severity via the trimethylamine N-oxide pathway”,该研究由克利夫兰诊所勒纳研究所的Weifei Zhu博士和Stanley Hazen博士领导。

研究人员写道:“临床研究已经证明,肠道微生物衍生代谢物三甲胺-N-氧化物(TMAO)的循环水平与中风发生风险之间存在关联。然而,肠道微生物在中风中的因果作用尚未得到证实。在这里,我们表明肠道微生物,通过膳食胆碱和氧化三甲胺的产生,直接影响脑梗死的大小和中风后的不良后果。”

“在这项研究中,我们发现饮食中的胆碱和氧化三甲胺会导致更大的中风规模和严重程度,在动物模型中结果更差,”Hazen解释说,他是心血管和代谢科学系主任,克利夫兰诊所微生物组和人类健康中心主任。“值得注意的是,简单地移植能够产生氧化三甲胺的肠道微生物就足以引起中风严重程度的深刻改变。”

研究人员此前发现,氧化三甲胺水平升高会导致心血管疾病的发展。

“这项新研究扩展了这些发现,并且第一次提供了证据,证明肠道微生物在一般情况下——特别是通过氧化三甲胺——可以直接影响中风的严重程度或中风后的功能损伤,”Hazen说。

比较临床前脑卒中模型中TMAO水平升高或降低的脑损伤。随着时间的推移,那些TMAO水平较高的人在中风后会有更广泛的脑损伤和更严重的运动和认知功能缺陷。

研究人员写道:“将产生低氧化三甲胺的人体与产生高氧化三甲胺的人体的粪便微生物移植到无菌小鼠中,表明氧化三甲胺的产生和中风的严重程度都是可传播的特征。此外,利用多个小鼠中风模型,并将具有基因工程人类共生体的明确微生物群落移植到无菌小鼠中,我们证明了微生物CutC基因(胆碱-TMA转化的一种酶源)足以传递TMA/TMAO的产生,增大脑梗死面积,导致功能障碍。”

Hazen补充说:“中风后的功能——当血液流向大脑受阻时——是患者最关心的问题。为了了解胆碱和氧化三甲胺是否会影响中风后的功能,以及中风的严重程度,我们比较了中风前和中风后的短期和长期任务的表现。”

研究小组发现,一种名为CutC的肠道微生物酶对氧化三甲胺(TMAO)的产生至关重要,它加剧了中风的严重程度和恶化的结果。

Zhu表示,针对这种肠道微生物酶可能是一种很有前途的预防中风的方法。“当我们从基因上使编码CutC的肠道微生物基因沉默时,中风的严重程度显著降低,”她解释说。“目前正在进行的研究正在探索这种治疗方法,以及通过饮食干预来帮助降低氧化三甲胺水平和中风风险的可能性,因为众所周知,西方饮食和富含红肉的饮食都会提高氧化三甲胺水平。转而使用植物性蛋白质来源有助于降低氧化三甲胺。”


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