肠道菌群介导生活方式与血脂异常关联的代谢通路及机制研究

【字体: 时间:2025年05月29日 来源:npj Biofilms and Microbiomes 7.8

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  为解决生活方式如何通过肠道菌群影响血脂异常的问题,研究人员开展了一项跨队列研究,结合宏基因组学和代谢组学分析,发现26种微生物(如[Ruminococcus] gnavus)介导了生活方式与血脂异常的关联,并揭示了花生四烯酸、胆汁酸等代谢通路的关键作用。该研究为心血管疾病防控提供了微生物靶向干预新策略。

  

随着经济发展和生活方式的改变,血脂异常已成为全球公共卫生挑战,中国成人患病率高达35.6%。尽管已知吸烟、饮酒等不良生活方式与血脂异常相关,但其具体机制尚不明确。近年研究发现,肠道菌群可能通过代谢产物调控脂质代谢,但菌群在生活方式与血脂异常间的中介作用缺乏系统证据。

四川大学华西医院联合多中心团队在《npj Biofilms and Microbiomes》发表研究,首次建立"生活方式-菌群-血脂异常"因果链。该研究整合了中国多民族队列(CMEC,n=994)和健康生活方式促进队列(HLPC,n=290)数据,采用宏基因组测序和LC-MS代谢组学技术,通过中介效应模型和跨队列验证,揭示了肠道菌群的桥梁作用。

微生物与功能特征分析
通过Bray-Curtis距离分析发现血脂异常组菌群β多样性显著差异(P<0.001)。鉴定出38个差异菌种,其中Lachnospiraceae和Streptococcaceae科菌株占比最高。功能分析显示4-羟基苯甲酸生物合成、L-赖氨酸降解等通路异常,这些通路与脂肪酸β氧化和乙酰辅酶A生成密切相关。

菌群的中介效应
中介模型显示26种菌群具有显著中介效应,[Ruminococcus] gnavus对低密度脂蛋白胆固醇(LDL-C)、总胆固醇(TC)和甘油三酯(TG)的中介比例分别达5.4%、5.8%和7.5%。该菌与吸烟、饮酒呈负相关,其丰度升高可能通过促进次级胆汁酸生成影响法尼醇X受体(FXR)信号。

代谢通路整合
代谢组学发现13-HPODE(亚油酸代谢产物)和甘氨胆酸在血脂异常组显著升高,且与[Ruminococcus] gnavus正相关。芳香族氨基酸(AAAs)代谢产物如香草扁桃酸通过抑制肠道FXR,激活CYP7A1(胆固醇7α-羟化酶)促进胆固醇合成。

跨队列验证
在HLPC队列中,[Ruminococcus] gnavus、Alistipes shahii和Lachnospira eligens的关联性得到重复验证。Alistipes shahii与TG负相关,其通过水解色氨酸产生吲哚类代谢物的功能可能拮抗[Ruminococcus] gnavus的促炎作用。

该研究创新性地构建了生活方式通过菌群影响血脂异常的多组学证据链,提出微生物-代谢轴(如胆汁酸/FXR、AAAs/CYP7A1)是关键调控靶点。特别是[Ruminococcus] gnavus作为核心中介菌的发现,为开发菌群移植或益生菌干预策略提供了理论依据。研究同时指出,针对不同血脂异常亚型(如高LDL-C或高TG)需采取差异化的菌群调控方案,这对实现心血管疾病的精准防控具有重要临床意义。

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