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综述:微生物群-肠-脑轴与血压调节的交互作用
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年05月12日 来源:Clinical Science 6.7
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这篇综述深入探讨了肠道微生物代谢产物短链脂肪酸(SCFAs)通过神经内分泌(如GLP-1、PYY、CCK)、免疫调节(Treg细胞)和自主神经系统(交感/副交感)等多通路调控血压(BP)的机制,为高血压治疗提供了新的靶点(如GPR41/43受体和5-HT3信号)。
高血压(BP)是全球死亡的主要诱因,约50%患者对现有疗法无反应。高纤维饮食通过肠道菌群发酵产生的短链脂肪酸(SCFAs,如乙酸、丙酸、丁酸)可降低血压,但其机制尚未完全阐明。最新假说认为,SCFAs可能通过激活中枢机制(即肠-脑轴)调控血压,涉及迷走神经、脊髓传入神经及神经递质(如血清素、GLP-1)的复杂网络。
SCFAs通过受体依赖(如GPR41/43)和非依赖途径(如HDAC抑制)调节免疫反应。在高血压模型中,乙酸通过下调肾素-血管紧张素系统和促炎基因(如Egr1)减轻心肾纤维化。丁酸则通过增强肠道屏障完整性(上调紧密连接蛋白)减少CCR2+ T细胞浸润,而丙酸通过Treg细胞扩增发挥保护作用。这些效应共同缓解了高血压相关的全身性炎症。
SCFAs主要结合GPCR类受体(GPR41/43、GPR109A)。GPR41缺失小鼠表现为交感神经支配减少和心率降低,而双敲除GPR41/43的小鼠在血管紧张素II诱导下出现更严重的高血压和巨噬细胞肾脏浸润。此外,高血压模型中SCFA转运体(如Slc5a8)表达下调,可能导致肠道菌群失调。
迷走神经刺激(VNS)通过调节孤束核(NTS)的微胶质基因网络延迟自发性高血压大鼠(SHR)的发病。SCFAs(如丁酸)通过GPR41/43激活迷走神经传入纤维,触发NTS中的ERK1/2磷酸化,进而抑制交感过度活跃。值得注意的是,肠内分泌细胞(EECs)释放的GLP-1和PYY3-36通过迷走神经传递饱腹信号,间接影响血压。
EECs(占肠道细胞<1%)通过分泌CCK、GLP-1和5-HT沟通肠道内容物与神经系统。SCFAs刺激EECs释放GLP-1和PYY,后者结合迷走神经受体(如GLP-1R、5-HT3)上传信号至大脑。血清素的双向调节尤为关键:肠道菌群通过色氨酸代谢影响其合成,而5-HT3受体激活可降低高血压模型中的交感张力。
需明确SCFAs如何通过特定细胞(如EECs亚群)和受体(如GPR43在免疫细胞的表达)精确调控血压。结合神经追踪技术、条件性基因敲除和靶向迷走神经手术,将揭示肠-脑轴在高血压中的治疗潜力,为代谢性疾病药物开发开辟新路径。
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