综述:肠道真菌组在心脏代谢疾病进展中的作用:当前证据与未来方向
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时间:2025年10月10日
来源:Frontiers in Microbiology 4.5
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本综述系统探讨了肠道真菌组(gut mycobiome)与心脏代谢疾病(CMD)的关联机制及治疗前景,揭示了特定真菌(如Candida、Saccharomyces)通过代谢产物、免疫激活和跨界互作等途径驱动肥胖、糖尿病、动脉粥样硬化(AS)等疾病进展,并提出了靶向真菌组的干预策略(如抗真菌治疗、益生菌补充和饮食调控),为CMD防治提供了新视角。
1 引言
心脏代谢疾病(CMD)是以代谢紊乱引发心血管损伤为特征的复杂综合征,其全球发病率和死亡率持续攀升。近年来,肠道微生物群在CMD中的作用备受关注,但研究多集中于细菌群落,而对肠道真菌组(gut mycobiome)的理解仍较有限。真菌虽仅占肠道微生物总量的0.1%,却是微生态平衡的关键调节者,其菌群失调与多种疾病密切相关。本文系统回顾了肠道真菌组与CMD的关联,并探讨其潜在机制及治疗策略。
2 方法与文献整合
本研究通过系统性文献检索(PubMed、Web of Science等数据库),筛选探讨肠道真菌组与CMD关系的实验与临床研究,排除外源性真菌感染及非人类微生物相关文献,最终聚焦于真菌组在CMD发病机制中的调控作用。
3 CMD与肠道真菌组的关联
3.1 肥胖与肠道真菌组
肥胖患者肠道真菌多样性显著降低,Candida、Saccharomyces cerevisiae和Penicillium丰度与体重、BMI呈正相关,而Mortierellomycota和Mucor可能具有保护作用。动物模型中,高脂饮食可抑制有益真菌生长,而抗真菌治疗会加重代谢紊乱。早期定植的Rhodotorula mucilaginosa和Malassezia restricta可促进肥胖进展。
3.2 糖尿病与肠道真菌组
肠道真菌多样性降低是糖尿病(包括T2DM、T1DM和GDM)的共性特征。Candida在所有类型糖尿病中均显著富集,其口腔-肠道迁移可能加剧疾病。Saccharomyces和Hanseniaspora也与血糖异常相关,而运动诱导的Verticillium富集可改善胰岛素抵抗。
3.3 动脉粥样硬化(AS)与肠道真菌组
真菌成分(如Candida DNA)早在动脉粥样斑块中被检测到,提示其直接参与AS病理。Candida、Thermomyces和Saccharomyces丰度与脂代谢紊乱正相关,而Mucor racemosus和Fusarium可能具有保护作用。黄连素可通过调控真菌群落改善脂代谢。
3.4 高血压与肠道真菌组
Malassezia、Exophiala、Nakaseomyces和Saccharomyces与血压升高相关,而Mortierella可能通过代谢调节发挥保护作用。真菌群落失调还涉及肠道-口腔轴迁移。
3.5 心力衰竭(HF)与肠道真菌组
慢性心衰患者肠道Candida丰度升高,与肠道屏障损伤和系统性炎症相关。动物模型中,C. albicans感染可直接导致心脏炎症和代谢失调,但益生菌补充(如Saccharomyces boulardii)的疗效尚不明确。
3.6 代谢综合征(MetS)与肠道真菌组
C. albicans富集与胰岛素抵抗和免疫失衡密切相关,而维生素D缺乏可能促进真菌过度生长。Saccharomyces boulardii补充可改善胰岛素敏感性和脂代谢。
3.7 代谢相关脂肪肝病(MAFLD)与肠道真菌组
Candida、Mucor和Pichia kudriavzevii丰度与肝损伤和脂代谢紊乱正相关,高果糖饮食可通过重塑真菌-细菌互作网络加剧疾病。而Fusarium foetens及其代谢产物可能具有肝保护作用。
4 肠道真菌组介导的CMD进展机制
4.1 真菌代谢产物促进脂质吸收与积累
Candida parapsilosis分泌脂肪酶促进游离脂肪酸(FFA)积累,加剧肥胖和肝脂肪变性。真菌代谢果糖产生乙醇和甘油三酯(TG),直接推动MAFLD发展。
4.2 真菌-细菌跨界互作失调
真菌与细菌通过营养竞争和免疫调节维持微生态平衡。高脂、高糖饮食可富集病原真菌(如Candida)并抑制益生菌(如Akkermansia),破坏短链脂肪酸(SCFA)代谢和肠道屏障,最终导致代谢紊乱和血管炎症。
4.3 真菌-免疫-代谢轴调控
真菌衍生物(如candidalysin、前列腺素、甲酰甲硫氨酸)和细胞壁成分(如β-葡聚糖)通过激活模式识别受体(PRRs)和炎症小体(如NLRP3),诱发胰岛素抵抗、脂代谢紊乱和血管损伤。例如,β-葡聚糖经CLEC7A受体激活Kupffer细胞,驱动肝炎症和纤维化。
5 靶向肠道真菌组的治疗策略
5.1 靶向真菌及其代谢物的疗法
抗真菌药物(如氟康唑)可减轻C. albicans负荷并改善代谢指标;抑制真菌酶活性(如脂肪酶)或清除有害代谢物(如神经酰胺)也具有治疗潜力。
5.2 综合调控真菌-免疫-代谢轴
β-葡聚糖受体(如Dectin-1)拮抗剂可阻断炎症通路;益生真菌补充、饮食干预(地中海饮食、高纤维饮食)、天然化合物(如黄连素、芍药醇)和运动训练可通过重塑真菌群落改善代谢表型。
6 局限性与未来展望
当前研究多限于小样本横断面分析,因果机制验证不足。技术层面,真菌测序(如ITS区域)存在扩增偏差和数据库局限,且培养难度大。未来需结合多组学技术(宏基因组、代谢组、蛋白组)和孟德尔随机化分析,深化机制研究并推动临床转化。早期生命阶段的真菌定植与CMD风险的关联也值得重点关注。
7 结论
肠道真菌组通过代谢产物分泌、免疫轴激活和跨界互作等多种机制参与CMD发生发展。靶向真菌组的干预策略(如饮食调节、抗真菌治疗和益生菌补充)为CMD管理提供了新思路,但仍需大规模临床研究验证其安全性与有效性。
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