衰老通过改变口腔微生物组和硝酸盐代谢通路影响膳食硝酸盐补充的血管效应

推荐：本研究针对衰老如何通过改变口腔微生物组影响硝酸盐-亚硝酸盐-一氧化氮(NO)通路这一关键科学问题，通过随机双盲交叉试验，发现老年人对膳食硝酸盐补充的降压反应更显著，这与Prevotella菌属减少和血浆亚硝酸盐(NO2-)升高相关。研究揭示了年龄特异性口腔菌群调控NO生物利用度的新机制，为老年心血管疾病的膳食干预提供新靶点。

　　

随着全球老龄化加剧，心血管疾病成为重大公共卫生挑战。经典的一氧化氮合酶(NOS)通路在衰老过程中功能衰退，而膳食硝酸盐(NO₃^-)通过口腔细菌还原为亚硝酸盐(NO₂^-)再转化为一氧化氮(NO)的替代途径备受关注。然而，衰老如何影响这一通路？口腔菌群是否在其中扮演关键角色？这些问题成为解开年龄相关血管功能障碍之谜的重要突破口。

英国埃克塞特大学(University of Exeter)的研究团队在《Free Radical Biology and Medicine》发表的重要研究，通过严谨的三臂交叉试验设计（硝酸盐补充BR、安慰剂PL和抗菌漱口水MW），结合先进的16S rRNA测序和加权基因共表达网络分析(WGCNA)，首次系统揭示了衰老过程中口腔微生物组对硝酸盐代谢的调控机制及其血管效应。研究纳入39名青年(18-30岁)和36名老年(67-79岁)健康受试者，采用非度量多维标度(NMDS)和线性判别分析(LEfSe)等方法解析微生物组变化。

关键技术包括：1）随机双盲交叉干预试验设计；2）舌拭子样本的16S rRNA V1-V3区测序；3）血浆和唾液NO₃^-/NO₂^-浓度检测；4）血流介导的血管舒张(FMD)和脉搏波传导速度(PWV)评估血管功能；5）加权微生物组共现网络分析识别功能模块。

研究结果：

1. 微生物组响应差异：NMDS分析显示BR干预后老年组口腔菌群变化显著(P=0.01)，而PL和MW无影响。老年组Prevotella dentalis等DNRA(异化硝酸盐还原为氨)通路菌种减少与血浆NO₂^-升高(r=-0.88)和血压下降相关。

2. 血压调控的年龄差异：老年组基线平均动脉压(MAP)较高(95±9 vs 87±7 mmHg)，BR干预后肱动脉MAP显著降低4±4 mmHg(P=0.003)，而青年组无此效应。血压降低与血浆NO₂^-升高显著相关(r=-0.41)。

3. 血管功能变化：青年组MW使用后FMD%降低12%(P=0.03)，而老年组血管反应性无显著改变，提示年轻血管对NO生物利用度变化更敏感。

4. 微生物组模块分析：WGCNA识别出老年组特有的MM6_O模块(含Prevotella/Veillonella)，其丰度降低与血压改善相关。该模块细菌编码的氨化亚硝酸盐还原酶可能"短路"NO生成通路。

这项研究开创性地证明：健康老年人保留着通过口腔菌群高效转化膳食硝酸盐的能力，其降压效果优于年轻人，这颠覆了传统认为衰老必然伴随血管功能衰退的认知。更重要的是，研究发现硝酸盐补充能特异性抑制Prevotella等促炎菌群，这为解释地中海饮食的心血管保护作用提供了微生物组层面的证据。研究提出的"口腔菌群-硝酸盐代谢-血管功能"轴，不仅为老年高血压防治提供了新靶点，也为开发针对口腔微生态的干预策略（如益生菌/益生元）奠定了理论基础。这些发现对理解衰老相关的微生态失调与慢性低度炎症（如类风湿关节炎、认知障碍等）的关联具有广泛启示意义。