肠道微生物组与24小时动态血压监测的关联研究:揭示特定菌种对血压调控的关键作用

【字体: 时间:2025年07月09日 来源:Communications Medicine 5.4

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  本研究通过大规模人群队列分析,首次揭示了肠道微生物α多样性与舒张压变异性的负相关关系,并鉴定出4种与24小时动态血压(ABPM)显著相关的特征菌种(包括促血压的Streptococcus sp001556435和降压相关的Intestinimonas massiliensis等)。研究人员采用深度宏基因组测序技术,在3695名未服用降压药的瑞典人群中建立微生物-代谢物-血压调控网络,为高血压的微生物靶向干预提供新依据。

  

高血压作为全球心血管疾病的主要风险因素,每年导致超过千万人死亡,但其病理机制仍未完全阐明。近年来,肠道微生物组通过代谢产物(如短链脂肪酸SCFA和氧化三甲胺TMAO)调控血压的假说备受关注,但既往研究多基于单次诊室血压测量或低分辨率的16S rRNA测序技术,且缺乏对血压变异性这一独立风险因素的探讨。

瑞典乌普萨拉大学(Uppsala University)分子流行病学研究团队领衔的SCAPIS研究组,在《Communications Medicine》发表了一项突破性研究。通过对3695名未服用降压药受试者进行粪便宏基因组测序和24小时动态血压监测(ABPM),首次系统揭示了肠道微生物特征与全天候血压参数的精确关联。研究发现:①微生物α多样性(Shannon指数)与舒张压变异性呈显著负相关(β=-0.32);②鉴定出4个关键菌种——Streptococcus sp001556435与较高收缩压正相关,而Intestinimonas massiliensis和Dysosmobacter sp001916835分别与较低收缩压和舒张压相关,Oscillospiraceae科的ER4 sp900317525则显著降低收缩压变异性;③代谢组学分析显示降压相关菌种与胆汁酸(如异熊去氧胆酸)和微生物代谢物(对甲酚硫酸盐)存在特征性关联。

研究采用三大关键技术方法:1)深度宏基因组测序(平均2500万读长/样本)结合GTDB数据库进行物种注释;2)24小时动态血压监测(Labtech EC-3H设备)计算血压均值及变异性(标准差);3)血浆代谢组学(1302种代谢物)与微生物组关联分析。队列来自瑞典心肺生物影像研究(SCAPIS)的50-64岁人群,严格排除降压药使用者。

【主要结果】

  1. 微生物多样性与血压特征:
    α多样性每增加1个单位,24小时舒张压变异性降低0.32 mmHg(95%CI: -0.59至-0.06),该关联在调整BMI后仍显著。

  1. 物种级关联特征:
    • Streptococcus sp001556435(NCBI对应S. salivarius)与较高收缩压相关
    • Intestinimonas massiliensis(产丁酸盐菌)使收缩压降低0.41 mmHg
    • Dysosmobacter sp001916835同时关联较低收缩压和舒张压
    • ER4 sp900317525使收缩压变异性降低15%

  1. 代谢通路启示:
    降压相关菌种与微生物衍生代谢物呈现一致性模式:异熊去氧胆酸(r=-0.33)、咪唑丙酸盐等抗炎代谢物水平升高,而促炎性对甲酚硫酸盐水平降低。

【结论与意义】
该研究通过高分辨率宏基因组学和动态血压监测的创新结合,确立了肠道微生物组作为血压调控新靶点的临床价值。特别值得注意的是:
1)首次发现Oscillospiraceae科细菌(ER4 sp900317525)与血压稳定性的关联,为心血管事件独立预测因子——血压变异性提供了微生物干预靶点;
2)验证了Intestinimonas massiliensis在人类血压调控中的保护作用,与其在左心室舒张功能障碍中的负相关报道形成机制呼应;
3)揭示BMI在微生物-血压关联中的双重角色:既可能是混杂因素又可能是中介变量,提示未来需开展纵向研究解析因果路径。

这些发现为开发基于微生物组的降压策略(如特定益生菌或膳食纤维干预)提供了科学依据,也为解释不同人群对降压治疗反应的差异性提供了新视角。研究采用的深度宏基因组技术克服了既往16S测序分辨率不足的局限,推动微生物组研究向精准医学方向迈进。

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