口腔-肠道菌群与炎症/短链脂肪酸谱的关联:ST段抬高型心肌梗死患者的观察性研究

【字体: 时间:2025年06月16日 来源:Current Research in Microbial Sciences 4.8

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  本研究针对ST段抬高型心肌梗死(STEMI)患者,首次在墨西哥人群中系统分析口腔(OM)与肠道菌群(GM)组成及其与炎症因子、短链脂肪酸(SCFAs)的关联。通过16S测序和代谢组学技术,发现STEMI患者口腔菌群α/β多样性显著改变,且特定菌属与SCFAs谱及促炎细胞因子(如IL-1β、TNF-α)密切相关,揭示了口腔-肠道菌群互作在心血管疾病中的潜在调控机制,为心肌梗死的预防策略提供了新靶点。

  

心血管疾病是全球死亡的主要原因之一,而ST段抬高型心肌梗死(STEMI)作为急性冠脉综合征的最严重类型,其发病机制与慢性炎症密切相关。近年来,微生物组研究揭示口腔和肠道菌群(OM/GM)通过调控免疫和代谢参与心血管疾病发展,但墨西哥人群的相关数据仍属空白。此外,菌群如何通过短链脂肪酸(SCFAs)等代谢产物影响STEMI的炎症进程尚不明确。为此,墨西哥国家心脏病研究所的研究团队开展了这项开创性研究,成果发表于《Current Research in Microbial Sciences》。

研究团队采用多组学技术,包括16S rRNA基因测序(V3-V4区)分析口腔牙菌斑和粪便样本的菌群组成,气相色谱-质谱(GC-MS)检测血清SCFAs水平,流式细胞术量化13种炎症因子(如IL-1β、TNF-α)。研究对象为36例STEMI患者和12名健康对照,通过生物信息学(QIIME2、DESeq2)和网络分析(SpiecEasi)挖掘数据。

研究结果

  1. 微生物组特征
    STEMI患者口腔菌群α多样性显著升高(p=0.016),且β多样性差异明显(p=0.01),而肠道菌群结构无变化。口腔中具核梭杆菌(Fusobacterium)、普雷沃菌(Prevotella)等牙周病原菌富集,健康组则以变形菌门(Proteobacteria)为主。肠道中STEMI患者大肠杆菌-志贺菌(Escherichia-Shigella)增多,健康组则富含产SCFAs的瘤胃球菌(Ruminococcaceae UCG-013)。

  2. SCFAs与菌群互作
    健康组异戊酸水平较高,STEMI组异丁酸和2-甲基丁酸升高(p<0.05)。口腔罗氏菌(Rothia)与丁酸正相关,而弯曲菌(Campylobacter)负相关;肠道中瘤胃球菌2(Ruminococcus 2)与丁酸呈正关联,提示菌群代谢功能紊乱可能加剧炎症。

  3. 炎症网络
    口腔坦纳菌(Tannerella)与IL-1β、TNF-α显著正相关(p<0.01),肠道中产SCFAs的粪杆菌(Faecalibacterium)与IL-17A负相关,而大肠杆菌-志贺菌与IL-17A正相关,凸显菌群-免疫轴在STEMI中的作用。

  4. 口腔-肠道跨域调控
    网络分析揭示口腔牙周病原菌(如普雷沃菌、韦荣球菌)与肠道SCFAs生产者(如罗斯氏菌Roseburia)存在负交互,暗示口腔菌群可能通过“肠-口轴”远程干扰肠道稳态。

结论与意义
该研究首次在墨西哥STEMI患者中建立口腔-肠道菌群与SCFAs/炎症因子的关联图谱,提出牙周病原菌可能通过抑制肠道有益菌(如瘤胃球菌)的SCFAs生成,促进全身炎症和动脉粥样硬化。尽管样本量限制需进一步验证,但结果为开发基于菌群调节的心肌梗死预防策略(如靶向SCFAs的益生菌干预)提供了理论依据。此外,发现异丁酸的潜在促炎作用及核心菌属(如韦荣球菌)的跨生态位传播机制,为心血管疾病的微生物组研究开辟了新方向。

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